海洋数值计算方法和数值模式

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海洋数值计算方法和数值模式【海洋数值计算方法和数值模式】《海洋数值计算方法和数值模式》是2003年10月1日海洋出版社出版的图书，作者是朱建荣。
基本介绍书名：海洋数值计算方法和数值模式
作者：朱建荣
ISBN：7-5027-5929-8
页数：214
出版社：海洋出版社
出版时间：2003-10-01
装帧：平装
版次：B1
内容简介书介绍了海洋数值计算方法、数值模式及其套用。第1章给出海洋运动控制方程组，为海洋动力学基础之一、数值离散求解的对象；第2～4章为海洋中的一些数值计算方法，介绍有限差分的基本概念和差分格式的稳定性分析；第5、第6章介绍河口海岸海洋数值模式（ECOM）和有限体积海岸海洋数值模式（FVCOM）以及ECOM模式中一些数值方法的改进；第7、第8章为ECOM和FVCOM模式的套用和模拟结果的动力分析。图书目录第1章海洋运动控制方程组...11.1连续介质假设.....................................................................................11.2描写流体运动的两种方法——拉格朗日（Lagrange）和欧拉（Euler）方法.............11.3海洋运动控制方程组...........................................................................51.3.1运动方程....................................................................................51.3.2体程连续方程（连续方程）............................................................101.3.3位温和盐度方程...........................................................................121.4平均流方程（雷诺方程）.....................................................................121.5尺度分析..........................................................................................15第2章有限差分基本概念.....................................................................192.1离散近似..........................................................................................202.1.1解域的离散化与差分格线的建立......................................................202.1.2微分方程的离散化........................................................................202.2截断误差与相容性..............................................................................232.3累积误差与收敛性..............................................................................242.4捨入误差与稳定性分析........................................................................272.4.1矩阵方法.................................................................................... 272.4.2冯纽曼（VonNeumann）方法.........................................................292.4.3能量方法....................................................................................302.5Lax等价定理................................................................................... 302.6离散近似造成的伪物理效应及矫正.........................................................302.6.1逆用效应及迎风格式矫正................................................................302.6.2计算耗散和频散.......................................................................312.6.3非线性不稳定..............................................................................33第3章各种差分格式的稳定性分析........................................................343.1偏心差分能量方法..............................................................................343.2Lax-Wendroff格式...........................................................................353.3欧拉后差格式.....................................................................................37 3.4二维平流方程蛙跃格式........................................................................383.5外重力波方程.................................................................................... 403.5.1交叉格线格式..............................................................................403.5.2压强平均格式..............................................................................413.6抛物型方程........................................................................................433.6.1Dufort-Frankel格式..................................................................433.6.2平稳隐式格式（Crank-Nicholson格式） ..........................................443.6.3一种隐式求解椭圆型方程的方法.......................................................463.7半隐、分裂和ADI方法.....................................................................483.7.1半隐方法..................................................................................483.7.2分裂方法....................................................................................493.7.3ADI（AlternatingDirectionImplict）格式..........................................51第4章能量一致有限差分格式..............................................................524.1保持数值稳定的能量守衡方法...............................................................524.2涡度方程能量和涡度拟能守衡格式.........................................................57 4.3二次守衡的动量平流格式.....................................................................634.4动量方程位涡守衡.............................................................................67第5章ECOM介绍及其数值方法的改进................................................725.1ECOM模式介绍..............................................................................745.1.1ECOM模式中海洋原始控制方程组................................................755.1.2湍流闭合模型.............................................................................775.1.3数值计算方法...............................................................................785.1.4曲线格线的生成...........................................................................805.2EOOM模式的改进...........................................................................815.2.1非正交曲线坐标系下的ECOM模式................................................825.2.2预估修正法对ECOM模式在弱混合下弱不稳定性的改进.....................1105.2.3垂向σ坐标下斜压压强梯度力的改进.............................................1155.2.4採用Euler-Lagrange方法改进物质输运方程中平流项的计算...............119第6章三维有限体积海岸海洋模式FVCOM介绍.................................1286.1模式方程、三角形格线的设计和数值离散过程.......................................1286.1.1原始方程组..............................................................................1296.1.2σ坐标下的控制方程.................................................................1296.1.3二维（垂向平均）方程组............................................................130 6.1.4三角形格线的设计..................................................................... 1316.1.5数值离散过程（外模和内模的分裂） .............................................1326.2球坐标系下的FVCOM模式...............................................................140第7章ECOM模式的套用.....................................................................1437.1理想河口环流、盐水入侵和最大浑浊带的数值试验................................1437.1.1悬浮泥沙输运的数值模式............................................................1447.1.2数值试验和结果分析..................................................................1497.2渤海黄海东海潮汐的数值模拟............................................................1557.2.1模式设定.................................................................................1567.2.2半日潮的数值模拟.....................................................................1567.2.3全日潮的数值模拟.....................................................................1607.3夏季冬季长江口外海区环流的数值模拟................................................1617.3.1模式设定.................................................................................1637.3.2夏季长江口外海区环流的数值模拟................................................1677.3.3冬季长江口外海区环流的数值模拟................................................172第8章FVCOM模式的套用..................................................................1808.1长江河口流场的数值模拟..................................................................180 8.1.1模式设定.................................................................................1808.1.2边界条件和初始条件..................................................................1808.1.3长江河口流场的模拟..................................................................1838.2渤海黄海东海潮汐和潮致余流的数值模拟.............................................1898.2.1模式设定................................................................................. 1898.2.2潮汐模拟.................................................................................1908.2.3潮致余流模拟及与ECOM模式模拟结果的比较................................. 191参考文献................................................................................................194