准地转大洋风生环流的格子Boltzmann数值模拟

建立了求解准地转相当正压涡度方程的格子Boltzmann(LB)模型.该模型将准地转相当正压涡度方程作为一个平流-扩散-反应方程来加以处理，在整体二阶精度下，通过Chapman_Enskog多尺度分析法，可将格子Boltzmann方程还原到相当正压涡度方程.在不同Reynolds数、不同边界条件以及不同风应力驱动下的数值解表明，该模型正确反映了风生环流的基本结构和不同边界的耗散特征，并得到风生环流的多平衡态解等非线性特征.此外，不同Rossby变形半径下的实验证明，小Rossby变形半径更容易激发环流的非线性模态.通过与同等类型有限差方案的比较，表明本文的LB模型具有稳定性好、精度高等优点.