大氣科學(xué)中的數(shù)值新方法及其應(yīng)用

內(nèi)容概要

本書是國(guó)家973煤層氣項(xiàng)目總結(jié)性成果。通過(guò)煤層氣形成的動(dòng)力過(guò)程、儲(chǔ)集機(jī)理及成藏響應(yīng)、富集分布及主控因素、經(jīng)濟(jì)開采基礎(chǔ)理論多方面研究，建立了中國(guó)煤層氣藏形成分布與經(jīng)濟(jì)開采的基本理論，確立了21世紀(jì)煤層氣開發(fā)的戰(zhàn)略基地，解決了煤層氣開發(fā)中的一些關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題和技術(shù)問(wèn)題。

書籍目錄

前言第1章　大氣科學(xué)與高性能科學(xué)計(jì)算1．1高性能科學(xué)計(jì)算的重要性1．2大氣數(shù)值模擬是一種典型的高性能科學(xué)計(jì)算問(wèn)題1．3計(jì)算地球流體力學(xué)的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)第2章　關(guān)于泛函分析的一些預(yù)備知識(shí)2．1賦范線性空間2．2希爾伯特空間2．3有界線性算子與有界線性泛函2．4變分原理第3章　發(fā)展方程與平方守恒差分格式3．1發(fā)展方程及其差分格式3．2主要穩(wěn)定性定理3．3廣義反對(duì)稱算子的構(gòu)造3．4定步長(zhǎng)顯式平方守恒差分格式3．5變步長(zhǎng)顯式平方守恒差分格式3．6協(xié)調(diào)耗散算子3．7誤差分析3．8球面正壓大氣淺水波方程顯式能量守恒格式的設(shè)計(jì)第4章　顯式平方守恒格式的幾何原理4．1從幾何的角度研究顯式平方守恒格式的構(gòu)造4．2一類新的顯式平方守恒格式及其誤差分析4．3一類新的顯式Runge-Kutta法4．4顯式蛙跳格式的改造和利用4．5基于預(yù)估校正法的顯式平方守恒格式4．6數(shù)值檢驗(yàn)第5章　非守恒情形和多守恒情形5．1非守恒情形整體性質(zhì)的分析5．2原顯式平方守恒格式的改造5．3全球大氣動(dòng)力體系的多守恒特征5．4方程表示形式的選取5．5隱式多守恒差分格式的構(gòu)造5．6顯式多守恒差分格式的構(gòu)造第6章　求解大氣動(dòng)力學(xué)方程的辛方法6．1Hamilton體系與辛幾何、辛算子法6．2推廣辛定義6．3線性無(wú)窮維Hamilton系統(tǒng)6．4Hamilton體系與平方守恒體系6．5無(wú)窮小辛空問(wèn)差分算子的構(gòu)造6．6線性無(wú)限維Hamilton系統(tǒng)的求解6．7辛算子法與大氣動(dòng)力系統(tǒng)6．8非線性辛算子法6．9球面正壓大氣淺水波方程的求解第7章　分裂算法的研究7．1計(jì)算時(shí)效性問(wèn)題7．2快慢過(guò)程的相對(duì)可分性與算子分裂模型7．3隱式平方守恒算子分裂算法7．4顯式平方守恒算子分裂算法7．5其他算子分裂算法7．6線性與非線性的分裂算法7．7算子分裂中的區(qū)域分裂7．8數(shù)值試驗(yàn)與討論第8章　半解析和半隱式平方守恒格式8．1基本原理8．2球面正壓大氣淺水波方程的半解析平方守恒格式8．3球面正壓大氣淺水波方程的半隱式平方守恒格式8．4基于半解析平方守恒格式的區(qū)域分裂算法8．5數(shù)值試驗(yàn)第9章　新一代大氣環(huán)流模式動(dòng)力框架的設(shè)計(jì)9．1幾種常用動(dòng)力框架設(shè)計(jì)方案9．2延伸的標(biāo)準(zhǔn)大氣層結(jié)9．3基本控制方程及其整體性質(zhì)9．4帶權(quán)等面積坐標(biāo)9．5基于顯式平方守恒格式的動(dòng)力框架設(shè)計(jì)9．6基于半隱式平方守恒格式的動(dòng)力框架設(shè)計(jì)9．7數(shù)值試驗(yàn)主要參考文獻(xiàn)

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