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题名俯冲动力学数值模拟中的网格选择
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作者
杨少华
潘家伟
李海兵
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机构
中国地质科学院地质研究所
江苏东海大陆深孔地壳活动国家野外科学观测研究站
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出处
《地质学报》
北大核心
2025年第4期1442-1453,共12页
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基金
中国地质调查局地质调查项目(编号DD20221630)
中国地质科学院地质研究所基本科研业务费项目(编号J2316)
+1 种基金
国家自然科学基金项目(编号42374121)
科技部项目(编号2019QZKK0901,2021FY100101)联合资助的成果。
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文摘
包括俯冲动力学数值模型在内的地学中各种基于数学物理方程的数值模型必然涉及由离散节点组成的计算网格,它控制着数值计算精度进而控制着数值模型在解决实际地球科学问题中的可信度。近年来俯冲动力学数值模拟取得了长足进步,然而随意使用计算网格导致的数值计算误差仍然不清楚。本文针对经典科学问题,基于3套分辨率不同的计算网格构建了数值模型,通过比较不同分辨率计算网格导致的数值结果偏差,评估了低分辨率网格在实际研究过程中的可能影响。本文认为近十年来较常用的加密区分辨率为2 km×2 km的计算网格有可能得到包含明显数值误差的计算结果,进而影响数值模型在地学中的应用。因此,可能有必要重新审视近年来低分辨率网格的模型及其相应的地学结论。随着俯冲动力学有限差分数值模型越来越高的非线性特征,选择尽可能高分辨率的计算网格可能是必然选择。对于高非线性问题使用低分辨率网格的情况,需要确切证据证明网格可靠性。本文提出了一套新的适用于俯冲动力学的网格剖分形式:含悬挂点的局部加密结构化四边形网格。该网格可能在网格总数较少的情况下完成高精度数值计算,并且实现过程相对简单。
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关键词
计算网格
数值误差
数值模拟
俯冲动力学
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Keywords
computationalgrid
numericalerrors
numericalmodeling
subductiondynamics
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分类号
P631
[天文地球—地质矿产勘探]
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