ارزیابی دقت روش های فشرده ترکیبی و ابرفشرده مرتبه ششم در شبکه های C، D و LE: نمایش امواج گرانی، لختی و راسبی خطی

در مدل های جوی و اقیانوسی، انواع گوناگونی از شبکه های عددی به کار گرفته می شود. از جمله، شبکه آراکاوا Cکه برای فواصل شبکه ای کوچک تر از شعاع دگرشکلی راسبی، رفتار بهتری دارد و نسبت به سایر شبکه ها متداول تر است؛ اما در فواصل شبکه ای بزرگ تر رفتار خوبی ندارد. این مسئله از میانگین گیری سرعت در محاسبه جمله های کوریولیس ناشی می شود. یکی از راهکارها استفاده از شبکه C-Dاست که شکل عمومی رابطه پاشندگی گسسته آن برای امواج گرانی- لختی معادل با شبکه LEاست. در بیشتر این تحقیقات، از روش هایی با دقت مرتبه بالا استفاده نشده است. در این مقاله، پس از معرفی شکل عمومی روابط پاشندگی گسسته تک لایه ای و دولایه ای امواج گرانی - لختی و امواج راسبی در شبکه های C-Dو LE، دقت روش های ابرفشرده و فشرده ترکیبی مرتبه ششم درحکم دو روش مرتبه بالا، در محاسبه بسامد و سرعت گروه این امواج مورد ارزیابی قرار می گیرد و با نتایج مشابه در شبکه های آراکاوا Cو Dو شبکه Z، مقایسه می شود. نتایج حاکی از آن است که برای مسئله امواج گرانی - لختی، در شبکه های C-Dو LE(نیز همانند شبکه Z) روش فشرده ترکیبی مرتبه ششم نسبت به روش ابرفشرده هم مرتبه، برتری دارد. این برتری در محاسبه بسامد امواج راسبی نیز مشاهده می شود ولی در محاسبه سرعت گروه این امواج، عملکرد روش ابرفشرده کمی بهتر از روش فشرده ترکیبی است. به طورکلی، اگر چه شبکه C-Dاز ترکیب شبکه های آراکاوا Cو Dتشکیل شده است ولی هم برای امواج گرانی - لختی و هم برای امواج راسبی، رفتار نامطلوب این شبکه ها در شبکه C-Dمشاهده نمی شود. رفتار شبکه C-Dدر مسئله امواج گرانی - لختی نزدیک به شبکه Zاست و حتی در روش فشرده ترکیبی مرتبه ششم، کمی بهتر از شبکه Zنیز هست.