|
| |
|
|
Time-domain modelling of global barotropic ocean tides
Einšpigel, David ; Martinec, Zdeněk (vedoucí práce) ; Haagmans, Roger (oponent) ; Matyska, Ctirad (oponent)
Oceánské slapy se tradičně modelují ve frekvenční oblasti s buzením na vybraných slapových frekvencí. Je to přírozený přístup, nicméně nelinearity oceánské dynamiky nejsou přímo zahrnuty. Alternativou je modelování v časové oblasti s buzením, které je dáno kompletním lunisolárním slapovým potenciálem, tj. všechny slapové frekvence jsou zahrnuty. Tento přístup byl uplatněn v několika oceánských slapových modelech, nicméně stále zůstavá pár problémů k vyřešení, například asimilace satelitních altimetrických dat. V této práci představujeme DEBOT, globální a časový barotropní oceánský slapový model s úplným lunisolárním buzením. DEBOT byl vyvinut "od píky". Základem modelu jsou rovnice mělké vody, které jsou nově odvozeny v geografických (sférických) souřadnicích. Odvození zahrnuje okrajové podmínky a Reynoldsův tenzor ve fyzikálně konzistentním tvaru. Numerický model je řešen v prostoru metodou konečných diferencí a v čase zobecněným forward-backward schématem. Funkčnost kódu je demonstrována testy na zachování integrálních invariantů. DEBOT má dva módy pro modelování oceánských slapů: DEBOT-h, čistě hydrodynamický mód, a DEBOT-a, asimilační mód. Navrhli jsme asimilační schéma vhodné pro časový model, které představuje alternativu k existujícím frekvenčním technikám, jež jsou používány v ostatních asimilačních...
|
|
|
Numerické řešení rovnic mělké vody
Šerý, David ; Dolejší, Vít (vedoucí práce) ; Felcman, Jiří (oponent)
Práce se zabývá numerickým řešením parciálních diferenciálních rovnic popisujících proudění tzv. mělké vody, kde zanedbáváme toky ve svislém směru. Tyto rovnice jsou hyperbolického typu 1. řádu s reaktivním členem daným topologií dna. Výsledný systém rovnic diskretizujeme pomocí impli- citní časoprostorově nespojité Galerkinovy metody (STDGM). V literatuře se obvykle užívají explicitní techniky, implicitní STDGM je vhodná přede- vším pro adaptivní metody, jelikož přirozeně umožňuje použití různých sítí na různých časových hladinách. V této práci odvodíme příslušnou metodu a adaptivní algoritmus. Nakonec prezentujeme použití metody na několika testovacích úlohách. 1
|
|
| |
|
|
Numerické řešení rovnic mělké vody
Šerý, David ; Dolejší, Vít (vedoucí práce) ; Felcman, Jiří (oponent)
Práce se zabývá numerickým řešením parciálních diferenciálních rovnic popisujících proudění tzv. mělké vody, kde zanedbáváme toky ve svislém směru. Tyto rovnice jsou hyperbolického typu 1. řádu s reaktivním členem daným topologií dna. Výsledný systém rovnic diskretizujeme pomocí impli- citní časoprostorově nespojité Galerkinovy metody (STDGM). V literatuře se obvykle užívají explicitní techniky, implicitní STDGM je vhodná přede- vším pro adaptivní metody, jelikož přirozeně umožňuje použití různých sítí na různých časových hladinách. V této práci odvodíme příslušnou metodu a adaptivní algoritmus. Nakonec prezentujeme použití metody na několika testovacích úlohách. 1
|
|
|
Numerické řešení rovnic mělké vody
Šerý, David ; Dolejší, Vít (vedoucí práce) ; Felcman, Jiří (oponent)
Práce se zabývá numerickým řešením parciálních diferenciálních rovnic popisujících proudění tzv. mělké vody, kde zanedbáváme toky ve svislém směru. Tyto rovnice jsou hyperbolického typu 1. řádu s reaktivním členem daným topologií dna. Výsledný systém rovnic diskretizujeme pomocí impli- citní časoprostorově nespojité Galerkinovy metody (STDGM). V literatuře se obvykle užívají explicitní techniky, implicitní STDGM je vhodná přede- vším pro adaptivní metody, jelikož přirozeně umožňuje použití různých sítí na různých časových hladinách. V této práci odvodíme příslušnou metodu a adaptivní algoritmus. Nakonec prezentujeme použití metody na několika testovacích úlohách. 1
|
|
|
Time-domain modelling of global barotropic ocean tides
Einšpigel, David ; Martinec, Zdeněk (vedoucí práce) ; Haagmans, Roger (oponent) ; Matyska, Ctirad (oponent)
Oceánské slapy se tradičně modelují ve frekvenční oblasti s buzením na vybraných slapových frekvencí. Je to přírozený přístup, nicméně nelinearity oceánské dynamiky nejsou přímo zahrnuty. Alternativou je modelování v časové oblasti s buzením, které je dáno kompletním lunisolárním slapovým potenciálem, tj. všechny slapové frekvence jsou zahrnuty. Tento přístup byl uplatněn v několika oceánských slapových modelech, nicméně stále zůstavá pár problémů k vyřešení, například asimilace satelitních altimetrických dat. V této práci představujeme DEBOT, globální a časový barotropní oceánský slapový model s úplným lunisolárním buzením. DEBOT byl vyvinut "od píky". Základem modelu jsou rovnice mělké vody, které jsou nově odvozeny v geografických (sférických) souřadnicích. Odvození zahrnuje okrajové podmínky a Reynoldsův tenzor ve fyzikálně konzistentním tvaru. Numerický model je řešen v prostoru metodou konečných diferencí a v čase zobecněným forward-backward schématem. Funkčnost kódu je demonstrována testy na zachování integrálních invariantů. DEBOT má dva módy pro modelování oceánských slapů: DEBOT-h, čistě hydrodynamický mód, a DEBOT-a, asimilační mód. Navrhli jsme asimilační schéma vhodné pro časový model, které představuje alternativu k existujícím frekvenčním technikám, jež jsou používány v ostatních asimilačních...
|
|
|
Flow of a subsurface ocean in shallow water approximation
Šafin, Jakub ; Čadek, Ondřej (vedoucí práce) ; Velímský, Jakub (oponent)
V práci sa zaoberáme prúdením podpovrchového oceánu v tzv. priblížení plytkej vody. Z rovníc popisujúcich všeobecné prúdenie nestlačiteľnej kvapaliny získame jednoduchšie rovnice, ktoré sú aplikovateľné na plytký globálny oceán na rotujúcej sfére. Na základe týchto rovníc vyvinieme program, pomocou ktorého je možné modelovať dvojrozmerné prúdenie oceánu. Pre dva ľadové mesiace, Europu a Enceladus, vyrobíme krátke simulácie prúdenia oceánu poháňaného excentricitou obežnej dráhy a sklonom osi rotácie voči nej. Existencia podpovrchových oceánov bola preukázaná na ľadových mesiacoch vonkajších planét; doteraz nie je jasný mechanizmus, ktorý bráni ich zamrznutiu. Na základe simulácií prúdenia sa tu pokúsime odhadnúť disipáciu energie spôsobenú trením o dno oceána. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Modelování atmosférické cirkulace exoplanet
Novák, Jiří ; Brechler, Josef (vedoucí práce) ; Raidl, Aleš (oponent)
V této práci studujeme vlastnosti atmosfér exoplanet a cirkulace na nich. První část práce studuje metody a přístroje pro detekci exoplanet, statistické rozložení jejich vlastností a tzv. Výběrové efekty. Druhá část práce se věnuje popisu vlastností atmosfér některých planet a měsíců Sluneční soustavy (Venuše, Mars, Titan) a také možné vlastnosti atmosfér exoplanet, které v současné době lze jen odhadovat. Třetí část práce se věnuje popisu atmosférickým modelů, pro které využíváme plný 3D model atmosféry, dynamické jádro, model mělké vody a také 1D sféricky symetrický model. Ukázány jsou také výsledky modelů pro exoplanety, publikované v odborných časopisech. V této části práce je také popisována geodetická (icosahedrální) síť, výhodná pro globální klimatické modely, způsob diskretizace na sféře a použití operátorů (gradient, divergence, vorticita) na geodetické síti. Čtvrtá část práce se věnuje výsledkům numerického řešení atmosférické cirkulace s forcingem na geodetické síti, v této části jsou graficky znázorněny globální mapy veličin po určité době časové integrace a také časový průběh veličin ve vybraných bodech. V diskuzi jsou rozebrány výsledky programu. Výsledky časových integrací (vybrané globální mapy a staniční data) jsou v příloze č. 1 a 2. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Schémata typu ADER pro řešení rovnic mělké vody
Monhartová, Petra ; Felcman, Jiří (vedoucí práce) ; Dolejší, Vít (oponent)
V předložené práci studujeme numerické řešení rovnic mělké vody. Zavádíme vektorový zápis rovnic zákonů zachování a z nich odvodíme rovnice mělké vody (SWE). Uvádíme jejich zjednodušené odvození, zápis a nejdůležitější vlastnosti. Původním přínosem je odvození rovnic pro mělkou vodu bez využití Leibnizovy formule. Popisujeme zde metodu konečných objemů pro SWE s numerickým tokem Vijayasundaramova typu. Uvádíme popis lineární rekonstrukce, kvadratické rekonstrukce a ENO rekonstrukce a jejich využití ke zvýšení řádu přesnosti. Ukazujeme využití lineární rekonstrukce v metodě konečných objemů druhého řádu přesnosti. Tato metoda je naprogramovaná v jazyce Octave a použitá na řešení dvou úloh. Aplikujeme metodu typu ADER, původně navrženou pro Eulerovy rovnice, na rovnice mělké vody.
|
host ::
RSS.