第1056节(2 / 2)

叶笃正在纸上写下了另一道算式:

d/dt(w^2/2)=wiwjsij-v(▽xw)^2+v▽·[wx(▽xw)]。

而在见到这道算式的时候。

徐云裹在绷带下的表情也随之一松。

呼……

他的任务算是完成了……

想必聪明的同学也看出来了。

没错!

叶笃正此时写出来的式子,正是涡度拟能方程。

它来自上头对流导数与w的标量积,是对于定域分布的涡度。

其中最右边的散度项通常积分为零,和脑子一样不太需要。

右边剩下的两项分别对应通过涡线拉长产生涡度拟能,以及因为粘滞力损耗的涡动拟能。

从这个式子可以直观看出涡动拟能就像力学能量一样,可以被摩擦力耗散掉。

这个公式在后世讨论湍流的时候会被反复提及,算是一个标识型的公式。

更重要的是……

众所周知。

大气扩散属于湍流扩散,目前有三种广泛的应用理论:

梯度输送理论、

湍流统计理论、

相似理论。

而这个式子便是湍流统计理论的重要核心,后世在这个基础上诞生了一种叫做wrf的模型。

没错。

wrf。

这是后世气象数值模拟预报最常见的模型,很多民科在家也用这玩意儿来跑数值。

当然了。

气象领域的民科要远比物理和数学领域的民科高智很多,二者存在很明显的差异。

气象领域的民科与其说是‘民科’。

不如说更像是那些开车载着天文望远镜去看星星的天文爱好者,很少有太多出格的言论。

至少不会动不动就表示自己发明出了永动机,然后一看图纸特么的是太极图……

气象领域的民科最喜欢的就是在家里默默跑当地的天气模型,然后巴望着天空看自己的结果准不准确,整体来看还是比较佛系的。

总而言之。

wrf即便是在2023年都属于非常重要的模型,遑论眼下这个时期了。

即便……

此时出现的只是一个雏形。

随后叶笃正又把公式引申到了等压面和等密度面领域,进行起了环流的相关计算。

期间乔彩虹这姑娘也兴致冲冲的上前旁观了两分钟,等回到徐云身边的时候表情就变成了这样:

@v@……

一个小时后。

叶笃正和陶诗言合力推导出了完整的涡度场,拟合出了一个特殊的数学模型。

从徐云的角度来看。

这个模型和后世的wrf依旧出入较大——毕竟这年头没有后世的算力,但核心逻辑还是类似的。

简单来说就是先采用了圆柱切线空间和水平映射,构建起局部空间并映射其邻居,构建起等轴映射。

接着重新设计了条件局部卷积核,以满足因地制宜的卷积特征,邻近局部特征相似和地理特性不同下的相邻卷积核共享三个条件。

至于模型的数学机理则是傅里叶变换,叶笃正将混合操作构建为了连续的全局卷积,在傅里叶域中通过fft可以有效实现,空间混合复杂度降低到了堪称最低。

模型甚至还考虑到了累积液态和冰冻水,将总降雨粒子作为诊断变量,数据集的数量还达到了20个。(灵感参考自这篇论文arxiv.org/abs/2101.01000)

可以这样说。

在计算机模型还没问世的当今,这个模型可以说是人力可及的巅峰了。

另外也不知道是不是徐云的错觉。

他总感觉叶笃正的这个模型,似乎隐隐触及到了傅里叶神经算子……

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