Análise de um método para equação de convecção formulado à luz da mecânica dos meios contínuos a advecção de anomalias oceânicas e meteorológicas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2006
Autor(a) principal: Pena, Luciana Prado Mouta lattes
Orientador(a): Oliveira, Luiz Nelio Henderson Guedes de lattes
Banca de defesa: Friedmann, Clicia Valladares Peixoto lattes, Francisco, Alexandre Santos lattes, Rachid, Felipe Bastos de Freitas lattes
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico
País: BR
Palavras-chave em Português:
Mecânica dos meios contínuos
Lagrange, Equações de
Equações diferenciais - Soluções numéricas
Frente (Meteorologia)
Circulações oceânicas
Análise numérica
Algoritmo semi-lagrangiano
Equação de convecção
Método do tubo de trajetórias
Transporte oceânico
Palavras-chave em Inglês:
Mechanics of continua
Lagrange equations
Differential equations - Numerical solutions
Fronts (Meteorology)
Ocean circulation
Numerical analysis
Semi-Lagrangian algorithm
Convection equation
Trajectories tube method
Oceanic transport
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA::MATEMATICA APLICADA
Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/13670
Resumo: In the present work we studied and analyzed the Trajectories Tube method, a conservative, explicit, simple, physically intuitive, semi-Lagrangian algorithm for the convection equation. Kinematical aspects of the mechanics of continuous media are essentially the tools used for formulation and feasibility analysis. We showed that this method is unconditionally stable, essentially nondispersive, convergent and accurate of order two in time and space. Computational experiments with non-isochoric and isochoric motions show that the studied method can be used in compressible and incompressible flow. Numerical solutions of systems of ordinary differential equations (necessary conditions for acomplishment of the scheme) are tested in the Trajectories Tube method context, with classical difficult examples. Applications are considered in the ambit of oceanic transport and advection of atmospheric fronts, including the tracer problem within a Stommel gyre and the computation of the Dowell frontogenesis. Comparisions with other methodologies show the superiority of the Trajectories Tube method.
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