علیرضا محب الحجه - موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران
رباب مشایخی

برای بررسی کمی و کیفی جوابهای الگوریتم های حل عددی معادلات بسیط فشاورد، مقایسه با رفتار جو واقعی نمی تواند به عنوان ملاک اصلی ، با حداقل تنها ملاک در تعیین دقت الگوریتمها قرار گیرد. این حکم به ویژه در کاربست به منطقه محدود که شرایط مرزی بر پیچیدگی تعیین جواب مطلوب می افزایند، صادق است. این پیچیدگی حاصل در آمیختگی خطای مدل بسیط فشارورد ، خطای خود الگوریتم، و خطای وارد در چگونگی خوراند داده ها است. بر این مبنا لازم است دانش دینامیکی از رفتار جوابهای معادلات بسیط فشارورد با معادلات آب کم عمق در تعیین دقت الگوریتمهای عددی هرچه بیشتر به خدمت گرفته شود. یکی از رهیافتهای مفید، مطالعه ی بخشهایی متوازن (تاواری) و نامتوازن (امواج گرانی) و بر همکنشهای آنهاست. علیرغم محدودیتهای که کاربر روی داده های جو واقعی ایجاد می کند اطلاعات مفیدی را می توان از چنین مطالعه ای بدست آورد. با توجه به این هدف، این مقاله به مطالعه رفتار زمانی – مکانی بخشهای متوازن و نامتوازن سه الگوریتم عددی برای معادلات بسیط فشارورد منطقه ای اختصاص دارد. این سه الگوریتم عبارتند از الگوریتم اویلری دارای پایستاری آنزتروفی پتانسیلی سادرونی (1975) و دو الگوریتم مشتق از آن بر مبنای تغییر متغیرهای پیش یافتی از مولفه های تکانه – ارتفاع ژئوپتانسیلی به (1) تاوایی پتانسیلی راسبی، واگرایی و ارتفاع ژئوپتانسیلی ، و (2) تاوایی پتانسیلی راسبی. واگرایی و تاوایی غیر زمینگرد. در دو الگوریتم اخیر حل تاوایی پتانسیلی با یک روش استاندارد نیمه لاگرانژی با استفاده از درونیابی دو مکعبی قطعه ای انجام می شود و حل دو معادله پیش یافتی دیگر بر مبنای الگوریتم ساد وزنی برای مولفه های تکانه – ارتفاع ژئوپتانسیلی به دست می آید.

بسیط فشارورد ، الگوریتم عددی ، توازن ، تاوایی پتانسیلی ، بخشهای متوازن و نامتوازن ، امواج گرانی