预处理jfnk方法及其在大气方程中的初步应用

为提高数值求解大气方程的速度,研究了预处理jfnk（jacobian-freenewton-krylov）方法及其在大气方程中的应用。这是一种非线性外循环newton迭代与线性内循环krylobv迭代相结合的快速算法，其优点是进行外循环newton迭代时不要求jacobian矩阵的形成和存储；它的有效性取决于内循环中线性系统的预处理。首先介绍了jfnk算法，然后以浅水波方程为例，描述了非线性残值的形成、预处理矩阵的构造及其在jfnk算法中的应用。试验结果表明：对内循环线性系统进行适当的预处理，能大幅度提高jfnk算法的运算速度。因而，jfnk是一种值得在大气方程中推广应用的方法。