Titre original :
Basic Numerical Methods in Meteorology and Oceanography
Contenu du livre :
L'objectif de ce livre est de fournir une introduction à la modélisation numérique de l'océan et de l'atmosphère. Il est issu de cours donnés à l'Université de Stockholm et est destiné à servir de manuel pour les étudiants en météorologie et en océanographie ayant une formation en mathématiques et en physique.
L'accent est mis sur les schémas numériques pour les équations les plus couramment utilisées en océanographie et en météorologie, ainsi que sur la stabilité, la précision et d'autres propriétés de ces schémas. Des équations simples capturant les propriétés des équations primitives employées dans les modèles de l'océan et de l'atmosphère seront utilisées.
Ces équations modèles sont résolues numériquement sur une grille par discrétisation, les dérivées des équations différentielles étant remplacées par des approximations de différences finies. L'accent sera mis sur les méthodes numériques de base utilisées pour la modélisation océanographique et atmosphérique. Ces modèles sont basés sur les équations de Navier-Stokes (y compris l'effet de Coriolis) et une équation de traceur pour la chaleur dans l'atmosphère et l'océan et des équations de traceur pour l'humidité et le sel dans l'atmosphère et l'océan, respectivement. Un modèle couplé de circulation générale atmosphérique et océanique représente la partie centrale d'un modèle climatique du système terrestre.
Le livre commence par présenter les types les plus courants d'équations aux dérivées partielles et de schémas de différences finies utilisés en météorologie et en océanographie. Les limites de ces schémas numériques en termes de stabilité, de précision, de présence de modes de calcul et de précision de la vitesse de phase déterminée par calcul sont ensuite discutées.
Les équations des eaux peu profondes sont discrétisées pour différentes grilles spatiales et les termes de friction et de diffusion sont introduits. Les schémas implicites et semi-implicites ainsi que la technique semi-lagrangienne sont examinés ci-après. Les coordonnées des modèles atmosphériques et océaniques sont présentées ainsi qu'un modèle 3D très simplifié. Une brève description est donnée de la façon dont certains modèles de circulation générale atmosphérique utilisent des méthodes spectrales comme "coordonnées horizontales". Enfin, quelques exercices théoriques "papier-crayon" et un certain nombre d'exercices informatiques GFD sont donnés.
Autres informations sur le livre :
| ISBN : | 9789176351758 |
| Auteur : | |
| Éditeur : | |
| Langue : | anglais |
| Reliure : | Broché |
| Année de publication : | 2022 |
| Nombre de pages : | 206 |
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