view in publisher's site

FVCOM validation experiments: Comparisons with ROMS for three idealized barotropic test problems

Abstract [1] The unstructured‐grid Finite‐Volume Coastal Ocean Model (FVCOM) is evaluated using three idealized benchmark test problems: the Rossby equatorial soliton, the hydraulic jump, and the three‐dimensional barotropic wind‐driven basin. These test cases examine the properties of numerical dispersion and damping, the performance of the nonlinear advection scheme for supercritical flow conditions, and the accuracy of the implicit vertical viscosity scheme in barotropic settings, respectively. It is demonstrated that FVCOM provides overall a second‐order spatial accuracy for the vertically averaged equations (i.e., external mode), and with increasing grid resolution the model‐computed solutions show a fast convergence toward the analytic solutions regardless of the particular triangulation method. Examples are provided to illustrate the ability of FVCOM to facilitate local grid refinement and speed up computation. Comparisons are also made between FVCOM and the structured‐grid Regional Ocean Modeling System (ROMS) for these test cases. For the linear problem in a simple rectangular domain, i.e., the wind‐driven basin case, the performance of the two models is quite similar. For the nonlinear case, such as the Rossby equatorial soliton, the second‐order advection scheme used in FVCOM is almost as accurate as the fourth‐order advection scheme implemented in ROMS if the horizontal resolution is relatively high. FVCOM has taken advantage of the new development in computational fluid dynamics in resolving flow problems containing discontinuities. One salient feature illustrated by the three‐dimensional barotropic wind‐driven basin case is that FVCOM and ROMS simulations show different responses to the refinement of grid size in the horizontal and in the vertical.

آزمایش‌ها اعتبار سنجی FVCOM: مقایسه با ROMS برای سه مساله آزمون باروتروپیک ایده‌آل

چکیده مدل اقیانوس ساحلی بدون ساختار (FVCOM)با استفاده از سه مساله آزمون معیار ایده‌آل مورد ارزیابی قرار گرفته‌است: سالیتون استوایی روزنسبی، پرش هیدرولیکی و حوضچه باد محور سه‌بعدی. این موارد آزمون به بررسی خواص پراکندگی عددی و میرایی، عملکرد طرح فرارفت غیر خطی برای شرایط جریان فوق بحرانی و دقت طرح ویسکوزیته عمودی ضمنی در شرایط باروتروپیک می‌پردازد. نشان‌داده شده‌است که FVCOM به طور کلی دقت فضایی مرتبه دوم را برای معادلات میانگین گیری شده عمودی (یعنی حالت خارجی)فراهم می‌کند و با افزایش وضوح شبکه، راه‌حل‌های محاسبه‌شده توسط مدل، هم‌گرایی سریعی را به سمت راه‌حل‌های تحلیلی بدون در نظر گرفتن روش مثلث بندی خاص نشان می‌دهند. مثال‌هایی برای نشان دادن توانایی FVCOM برای تسهیل پالایش شبکه محلی و محاسبات افزایش سرعت ارائه شده‌است. مقایسه‌های بین FVCOM و سیستم مدلسازی اقیانوس منطقه‌ای شبکه ساختاری (ROMS)نیز برای این موارد تست انجام شده‌است. برای مساله خطی در یک دامنه مستطیلی ساده، یعنی حالت حوضه گردبادی، عملکرد دو مدل کاملا مشابه است. برای حالت غیر خطی، مانند سالیتون استوایی رزنسبی، طرح فرارفت مرتبه دوم مورد استفاده در FVCOM تقریبا به اندازه طرح فرارفت مرتبه چهارم اجرا شده در ROMS در صورتی که وضوح افقی نسبتا بالا باشد، دقیق است. FVCOM از توسعه جدید در دینامیک سیالات محاسباتی در حل مسائل جریان شامل ناپیوستگی ها بهره برده‌است. یکی از ویژگی‌های برجسته نشان‌داده‌شده توسط حالت حوضه بادی باروتروپیک سه‌بعدی این است که شبیه‌سازی‌های FVCOM و ROMS پاسخ‌های متفاوتی به اصلاح اندازه شبکه در حالت افقی و عمودی نشان می‌دهند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Water Science and Technology
  • ترجمه مقاله Water Science and Technology
  • مقاله علوم و فن‌آوری آب
  • ترجمه مقاله علوم و فن‌آوری آب
  • مقاله Oceanography
  • ترجمه مقاله Oceanography
  • مقاله اقیانوس‌شناسی
  • ترجمه مقاله اقیانوس‌شناسی
  • مقاله Geophysics
  • ترجمه مقاله Geophysics
  • مقاله ژئوفیزیک
  • ترجمه مقاله ژئوفیزیک
  • مقاله Geochemistry and Petrology
  • ترجمه مقاله Geochemistry and Petrology
  • مقاله شیمی خاک و سنگ‌شناسی
  • ترجمه مقاله شیمی خاک و سنگ‌شناسی
  • مقاله Soil Science
  • ترجمه مقاله Soil Science
  • مقاله علوم خاک
  • ترجمه مقاله علوم خاک
  • مقاله Atmospheric Science
  • ترجمه مقاله Atmospheric Science
  • مقاله علوم جوی
  • ترجمه مقاله علوم جوی
  • مقاله Aquatic Science
  • ترجمه مقاله Aquatic Science
  • مقاله علوم آبی
  • ترجمه مقاله علوم آبی
  • مقاله Forestry
  • ترجمه مقاله Forestry
  • مقاله جنگلداری
  • ترجمه مقاله جنگلداری
  • مقاله Palaeontology
  • ترجمه مقاله Palaeontology
  • مقاله دیرین‌شناسی
  • ترجمه مقاله دیرین‌شناسی
  • مقاله Space and Planetary Science
  • ترجمه مقاله Space and Planetary Science
  • مقاله علوم فضایی و سیاره‌ای
  • ترجمه مقاله علوم فضایی و سیاره‌ای
  • مقاله Earth and Planetary Sciences (miscellaneous)
  • ترجمه مقاله Earth and Planetary Sciences (miscellaneous)
  • مقاله علوم زمین و سیاره‌ای (متفرقه)
  • ترجمه مقاله علوم زمین و سیاره‌ای (متفرقه)
  • مقاله Ecology
  • ترجمه مقاله Ecology
  • مقاله بوم‌شناسی (اکولوژی)
  • ترجمه مقاله بوم‌شناسی (اکولوژی)
  • مقاله Earth-Surface Processes
  • ترجمه مقاله Earth-Surface Processes
  • مقاله فرایندهای سطح زمین
  • ترجمه مقاله فرایندهای سطح زمین
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.