海冰动力学数值方法研究进展

在海冰动力学数值模拟和预测研究中,人们将海冰视为连续介质分别建立了欧拉坐标下的有限差分(FD)方法、拉格朗日坐标下的光滑质点流体动力学(SPH)方法、欧拉和拉格朗日坐标相结合的质点网格法(PIC),近年来又发展了基于非连续介质的颗粒流(GF)方法。对以上几种海冰动力学数值方法的特点和适用性进行了讨论,结果表明:FD、PIC和SPH方法可适用于中长期海冰动力学数值模拟,但SPH方法的计算效率需进一步提高;GF方法在不同尺度下的海冰动力学数值模拟中的计算精度均有很强的适用性,但目前较适用于小尺度下海冰动力学基本特性的数值试验研究,计算时效还不能满足实际海冰数值模拟和预测的要求。为进一步提高海冰动力学模拟的精度和适用性,在不同时空尺度下分别发展与其相适应的数值方法是必要的。