An efficient exponential time integration method for the numerical solution of the shallow water equations on the sphere
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
The exponential propagation methods were applied in the past for accurate integration of the shallow water equations on the sphere. Despite obvious advantages related to the exact solution of the linear part of the system, their use for the solution of practical problems in geophysics has been limited because efficiency of the traditional algorithm for evaluating the exponential of Jacobian matrix is inadequate. In order to circumvent this limitation, we modify the existing scheme by using the Incomplete Orthogonalization Method instead of the Arnoldi iteration. We also propose a simple strategy to determine the initial size of the Krylov space using information from previous time instants. This strategy is ideally suited for the integration of fluid equations where the structure of the system Jacobian does not change rapidly between the subsequent time steps. A series of standard numerical tests performed with the shallow water model on a geodesic icosahedral grid shows that the new scheme achieves efficiency comparable to the semi-implicit methods. This fact, combined with the accuracy and the mass conservation of the exponential propagation scheme, makes the presented method a good candidate for solving many practical problems, including numerical weather prediction.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle