فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این پژوهش، روش ‌شبه‌طیفی برای حل عددی معادلات آب کم‌عمق دوبُعدی غیرخطی در منطقه محدود به کار گرفته می‌شود. روش شبه‌طیفی بر استفاده از توانایی روش طیفی در برآورد مشتقات فضایی تابع‌هایی که به قدر کافی هموارند، استوار است. در مدل منطقه محدود ساخته شده برمبنای طرحواره دارای پایستاری آنستروفی پتانسیلی سادورنی برای معادلات آب کم‌عمق یا بسیط فشارورد، به‌جای تفاضل مرکزی از روش طیفی برمبنای تابع‌های فوریه برای برآورد مشتقات فضایی استفاده می‌شود. برای کاربست روش شبه‌طیفی در منطقه محدود که در هیچ‌یک از دو راستای شرقی- غربی و شمالی- جنوبی حوزه محاسباتی دوره‌ای نیست، از الگوی گسترش و واهلش هاگن و مکنهاور استفاده می‌شود. برای پایداری محاسباتی یک میرایی صریح به‌صورت پخش عددی با ضرایب متفاوت برای معادلات تکانه و ژئوپتانسیل به الگوریتم افزوده می‌شود. برای به‌روزرسانی کمیت‌های مدل در هر گام زمانی از طرحواره زمانی لیپ‌فراگ به همراه پالایه روبرت- آسلین استفاده می‌شود. نتایج برای یک مورد پیش‌بینی 48 ساعته با استفاده از روش طیفی در تفکیک‌های فضایی 150، 75 و 5/37 کیلومتر عرضه و مقایسه می‌شوند. جواب‌ها در تفکیک 150 کیلومتر به‌دلیل اثر پخش عددی و نیز میرایی خود میدان زمینه بسیار هموارند و این میرایی زیاد باعث جدایی جواب‌ها از جواب‌های متناظر الگوریتم تفاضل متناهی می‌شود. با این‌حال در تفکیک‌های 75 و 5/37 کیلومتر حرکت الگوهای مقیاس همدیدی و حتی زیرهمدیدی دارای نمایشی رضایت‌بخش هستند. محاسبه خطای روش طیفی از دیدگاه نبود توازن، حاکی از گسیل بی‌توازنی نسبتاً بزرگی از منطقه گسترش به داخل حوزه محاسباتی است.