在一个中国的书中,我读到数值模型的空间分辨率之间的关系和计算成本。
它规定:当模型更精细的空间分辨率,结果将是做精。但实现细网格解决方案,计算成本将会增加。例如,当网格分辨率在3 d模型框架部分(如从10公里、5公里),计算成本将增加24的一个因素。
这是为什么呢?我怎么能确定计算成本的增加空间网格分辨率变化?
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模型是一个三维数值模型对天气预测像WRF MM5等等。
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这是一个示意图表示模型分辨率的影响的计算化学氧化剂
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\ begingroup美元 你能给我们具体细节讨论的模型呢? \ endgroup美元- - - - - -等密度线振荡2016年4月29日晚上6:30
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\ begingroup美元 你谈论WRF吗?如果是这样,那么问的问题forum.wrfforum.com可能会更容易。 \ endgroup美元- - - - - -arkaia2016年4月30日在2:10
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\ begingroup美元 谢谢你的回复。我认为数学的身体一般大气数值模式似乎是相似的。空间分辨率减半两次,计算应考虑的变化4维度(水平网格XY、垂直网格Z和时间t)。 \ endgroup美元- - - - - -汉Zhengzu2016年4月30日在2:52
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\ begingroup美元 同样的模拟区域,计算空间保持不变。但是计算频率将会改变。我认为说谎的关键因素原始方程。但是我找不到任何线索去思考。 \ endgroup美元- - - - - -汉Zhengzu2016年4月30日在2
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2答案
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我不能回答为什么有24倍,根据教科书,但它很可能是一个特定的模型。一般来说,
如果你两倍的分辨率三维模型在每个维度,你增加细胞的数量(或元素)模型2 ^ 3 = 8美元。
通常的时间步模型的最大长度可以运行和保持稳定美元成正比\压裂{\δx}{你}$,其中\δx美元是网格单元大小,你是美元的速度流在细胞(见信息CFL条件)(为简单起见我假设流动平行于一个网格轴,这使得这一维;但同样的结果如果不适用)。这意味着如果你空间分辨率的两倍,你可能还需要减半保持数值稳定的步伐。这给了一个额外的因素两个计算时间,把我们2 ^ 4 = 16次美元。
这将改变从模型到模型的细节,这是完全可行的,附加在一个给定的非线性过程模型推到24倍。
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进一步西蒙的回答,也记住的不仅仅是计划网格大小影响的计算时间,这也是互动层大气模型的数量。一些更复杂的全球气候模型大约30垂直层,添加大量的数字运算时间。
