ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АТМОСФЕРНЫХ ПРОЦЕССОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ
Keywords:
дифференциальные уравнения, прогноз погоды, численное моделирование, уравнения Навье–Стокса, метод Рунге–Кутта.Abstract
Прогнозирование погоды представляет собой сложную задачу, требующую учета нелинейной динамики атмосферы. В данной работе рассматривается использование дифференциальных уравнений для моделирования погодных процессов. Модель основана на одномерном приближении уравнений Навье–Стокса, уравнений сохранения энергии и массы, а также уравнения состояния. Численное решение уравнений реализовано с помощью метода конечных разностей и схемы Рунге–Кутта четвертого порядка. Результаты демонстрируют распространение тепловых волн и позволяют оценить эффективность различных численных методов. Работа подчеркивает значимость математического моделирования в краткосрочном прогнозировании метеорологических условий.
References
Калнай, Э. (2003). Атмосферное моделирование, ассимиляция данных и предсказуемость. Кембриджский университет.
Холтон, Дж. Р., и Хаким, Г. Дж. (2012). Введение в динамическую метеорологию (5-е изд.). Академик Пресс.
Дурран, Д. Р. (2010). Численные методы в гидродинамике: применение в геофизике (2-е изд.). Спрингер.
ECMWF – Европейский центр среднесрочных прогнозов. (2023). Документация по IFS. https://www.ecmwf.int
NCEP – Национальный центр прогнозов окружающей среды. (2023). Описание модели GFS. https://www.ncep.noaa.gov
Британский метеорологический офис. (2023). Описание унифицированной модели. https://www.metoffice.gov.uk
