梯度跟踪垂直坐标

显著减少伪数值混合

一种用于海洋模型的新型垂直坐标，通过任意拉格朗日-欧拉方法自适应调整网格高度面，实现对海洋状态主要梯度特征的均匀小离散表示，相比传统σ坐标和s坐标能显著减少伪数值混合和水平压强梯度力误差。

Chen, Haiyun · Lai, Zhigang

Journal of Marine Science and Engineering 2024

技术优势

伪混合显著减少

GT坐标使数值混合远低于σ坐标和s坐标，能让模型保持更清晰的水团边界。

压强梯度力误差更小

在陡峭地形问题上，GT坐标的水平压强梯度力误差比传统坐标小，能减少虚假流速。

直接兼容ROMS

算法已成功集成到ROMS v3.7中，用户无需更换模型框架即可使用。

应用场景

• 海洋数值模拟：将GT坐标模块嵌入现有海洋模型，减少伪混合，提高模拟精度。
• 海洋模型改进：提供一种新的垂直坐标方案，替代传统sigma/s坐标以降低数值误差。
• 物理海洋学：更准确地模拟内波、溢流等动力过程，支持物理海洋学研究。
• 气候变化预测：改善海洋模型中的垂向混合和压强梯度计算，为气候预测提供更可靠基础。