A method for preserving large-scale flow patterns in low-resolution ocean simulations
A method for preserving large-scale flow patterns in low-resolution ocean simulations
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一种在低分辨率海洋模拟中保留大规模流动模式的方法
DOI：
10.1016/j.ocemod.2021.101795
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
3.2
通讯作者：
P. Berloff
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
I. Shevchenko;P. Berloff
与高分辨率模拟相比，低分辨率海洋模拟通常不仅会错过小尺度的流动动力学模式，还会错过大尺度的流动动力学模式。这通常归因于粗网格模型无法正确再现未解决的小尺度动力学对已解决的大尺度的影响。部分原因是粗网格模型无法至少将粗网格解保留在真实解（投影到粗网格上的高分辨率解）所占据的相空间区域内。在本文中，我们通过计算仅限于真实流动动力学区域的相空间中的图像点来解决该问题。所提出的方法在低维和高维相空间上都显示出令人鼓舞的结果，它需要近乎零的努力才能实现现有的数值代码，并且有足够的进一步改进的空间。
It is typical for low-resolution simulations of the ocean to miss not only small- but also large-scale patterns of the flow dynamics compared with their high-resolution analogues. It is usually attributed to the inability of coarse-grid models to properly reproduce the effects of the unresolved small-scale dynamics on the resolved large scales. In part, the reason for that is that coarse-grid models fail to at least keep the coarse-grid solution within the region of phase space occupied by the true solution (the high-resolution solution projected onto the coarse grid). In this paper we offer a solution to this problem by computing the image point in the phase space restricted to the region of the true flow dynamics. The proposed method shows encouraging results for both low- and high-dimensional phase spaces, it takes a near-zero effort to implement into existing numerical codes and has ample room for further improvements.
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