Семинар Отделения Центра

23 июня в 18-00 в Отделении Московского центра фундаментальной и прикладной математики в ИВМ РАН состоится доклад молодого исследователя Павла Александровича Пережогина.

Тема доклада «Стохастические и детерминистические подсеточные параметризации для двумерной турбулентности и их применение в моделях циркуляции океана»

Работа посвящена разработке и тестированию параметризаций «подсеточной» двумерной турбулентности, относящихся к классу параметризаций обратного перераспределения кинетической энергии (ОПКЭ). ОПКЭ параметризации строятся на основе предположения о том, что в двумерной турбулентности кинетическая энергия не должна перераспределяться в неразрешаемые («подсеточные») масштабы. ОПКЭ параметризация дополняет вихревую вязкость слагаемым, которое возвращает диссипированную энергию в более крупные масштабы. Таким образом, параметризация моделирует плохо разрешенный на вычислительной сетке обратный каскад энергии.
В работе изучены различные режимы течения двумерной жидкости, при которых наблюдаются наибольшие отклонения статистических характеристик моделируемой турбулентности от теоретически ожидаемых вследствие наличия ошибок аппроксимации. В частности показано, что в вынужденной двумерной турбулентности, возбуждаемой стохастическим образом вблизи сеточного масштаба, плохо воспроизводится обратный каскад энергии. Для этого случая проведен априорный анализ подсеточных сил (взаимодействие между разрешаемыми и неразрешаемыми масштабами) с учетом численных аппроксимаций адвективного слагаемого. Показано, что подсеточные силы возвращают кинетическую энергию на масштабах инерционного интервала обратного каскада энергии. Были построены две параметризации ОПКЭ в пространстве Фурье, которые воспроизводят спектр генерации энергии подсеточными силами: стохастическая параметризация (основана на авторегрессионном процессе) и модель отрицательной вязкости. Обе параметризации способны восстановить обратный каскад энергии при грубом пространственном разрешении. Параметризации ОПКЭ были имплементированы в модель океана NEMO и исследованы при вихредопускающем разрешении (1/4 градуса). Показано, что ОПКЭ параметризации способны увеличить вихревую активность, восстановить меридиональный поток тепла, меридиональную опрокидывающую циркуляцию и уменьшить ошибки в средних приповерхностных полях.

Принять участие можно онлайн https://us02web.zoom.us/j/86313622481?pwd=aWxycjJ1bmw2UmtlSERtRGNOaGtTZz09

2020-06-23 18:00:00
2020-06-23 19:00:00