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一种用于地球系统模式耦合过程的高阶插值方法技术方案

技术编号:8532535 阅读:244 留言:0更新日期:2013-04-04 15:22
本发明专利技术涉及一种用于地球系统模式耦合过程的高阶插值方法,属于地球系统模式耦合技术领域,该方法分为两个部分,第一个部分根据网格A、网格B信息生成给定高阶插值算法的一阶形式的插值系数W′1,并形成一阶形式的插值系数文件;第二个部分利用网格A上的物理量数据通过插值系数W′1插值计算得到网格B相应的物理量数据;本发明专利技术按照高阶插值算法的计算表达式,结合偏导数系数和高阶插值系数,合成高阶插值算法对应的一阶形式的插值系数,应用该发明专利技术,已有的高阶插值算法可以应用于地球系统模式的耦合过程,进而提高插值结果的数值精度,潜在地对整个地球系统模式的模拟结果产生有利的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地球系统模式耦合
,涉及一种用于地球系统模式耦合过程 的高阶插值方法,应用该方法,当前无法应用于地球系统模式耦合过程的高阶插值算法可 以得以应用,特别是在维持耦合器插值模块使用方法不变的前提下应用已有的高阶插值算 法。
技术介绍
地球系统模式是一个在模拟全球气候变化过程中用于全球变化研究的重要工具, 主要由耦合器和分量模式构成。其中,分量模式是模拟地球各子系统的数值模拟模块,包括 了大气、海洋、海冰、大陆、生物圈等等分量模式,而耦合器是一个用于连接分量模式最终构 成地球系统模式的重要组件。在整个变化过程中,能量会在地球各子系统之间传递,分量模 式之间需要通过耦合器传递数据,用于各自的数值模拟计算。然而,由于不同的分量模式根 据自身的物理模型采用的网格是不同的,在耦合过程中需要通过插值计算对不同网格下的 物理量数据进行转换,即将物理量数据从对方分量模式所采用的网格通过插值拟合到本地 分量模式所采用的网格。具体地,分量模式网格由若干互不相交的网格单元组成,每个网格单元有一个中 心点坐标,对于给定的物理量数据,每个网格单元包含一个浮点数据,代表网格单元中心点 上的物理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于地球系统模式耦合过程的高阶插值方法,其特征在于,该方法分为两个部分,第一个部分根据网格A、网格B信息生成给定高阶插值算法的一阶形式的插值系数W′1,并形成一阶形式的插值系数文件;第二个部分利用网格A上的物理量数据通过插值系数W′1插值计算得到网格B相应的物理量数据;?第一部分具体包括以下步骤:?1)根据网格配置文件,调用相应的API,读取网格A和网格B文件中的网格单元信息,包括网格单元个数、维度,网格单元坐标、遮盖数据,储存在相应的数据结构中;?2)根据读取的网格A文件中的网格信息,对网格A中的每个网格单元进行搜索得到每个网格单元的多个邻居单元;?3)利用已读取的网格A和网格B的坐标、...

【技术特征摘要】
1.一种用于地球系统模式耦合过程的高阶插值方法,其特征在于,该方法分为两个部分,第一个部分根据网格A、网格B信息生成给定高阶插值算法的一阶形式的插值系数 r i,并形成一阶形式的插值系数文件;第二个部分利用网格A上的物理量数据通过插值系数r ,插值计算得到网格B相应的物理量数据;第一部分具体包括以下步骤1)根据网格配置文件,调用相应的API,读取网格A和网格B文件中的网格单元信息, 包括网格单元个数、维度,网格单元坐标、遮盖数据,储存在相应的数据结构中;2)根据读取的网格A文件中的网格信息,对网格A中的每个网格单元进行搜索得到每个网格单元的多个邻居单元;3)利用已读取的网格A和网格B的坐标、遮盖数据,调用选用的高阶插值算法,生成高阶插值系数W1,. . .,Wi,. . .,Wn并储存在任何一种选定的稀疏矩阵数据结构中,N为高阶插值系数的个数(取值与所采用的高阶插值算法有关);4)利用网格A中网格单元的邻居单元及其坐标数据,基于最小二乘法,计算网格A的每个网格单元的各个偏导数系数;5)将高阶插值系数和偏导数系数合并生成一阶形式的插值系数文件;第二部分具体为6)根据物理量配置信息,读入网格A上的物理量数据f,利用步骤5)中得到的插值系数文件中的W' i计算得到网格B上的物理量数据F,即计算F = W'2.如权利要求1所述方法,其特征在于,所述步骤2)具体包括2-...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋顺强季颖生杨广文王姝
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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