Scheme of building a computational experiment for calculating climatic and ionospheric parameters of the Earth
Year: 2023
Type: article
Abstract: В данной работе представлена математическая модель расчета высотно-временных параметров нейтрального и ионного состава, скоростей, температуры, описываемая системой дифференциальных уравнений с не самосопряжённым дифференциальным оператором. Таким образом целью данной работы является правильное написание системы дифференциальных уравнений, описывающих мезосферу, термосферу и ионосферу, а также метод их решения и проверку правильности полученных результатов, что и составляет валидация, верификация, идентификация. В результате проведенных исследований, для этих уравнений, путем свертки написана однородная, консервативная, разностная схема, численно устойчивая удовлетворяющая принципу максимума, построенная на основе интегро-интерполяционного метода, которая решается методом прогонки. Была написана блок-схема численного решения этих уравнений, которая существенно облегчает понимание всей структуры такой модели и позволяет проводить вычислительный эксперимент для любого пользователя. This paper presents a mathematical model for calculating the height-time parameters of the neutral and ionic composition, velocities, temperature, described by a system of differential equations with a non-self-adjoint differential operator. Thus, the purpose of this work is the correct writing of a system of differential equations describing the mesosphere, thermosphere and ionosphere, as well as a method for solving them and checking the correctness of the results obtained, which is validation, verification, identification. As a result of the research, for these equations, by convolution, a homogeneous, conservative, difference scheme was written, numerically stable satisfying the maximum principle, built on the basis of the integro-interpolation method, which is solved by the sweep method. A block diagram for the numerical solution of these equations was written, which greatly facilitates the understanding of the entire structure of such a model and makes it possible to conduct a computational experiment for any user.
Authors: А.Д. Колин, В.В. Медведев
Language: Russian
Subfield: Astronomy and Astrophysics
Field: Physics and Astronomy
Domain: Physical Sciences
Open Access status: hybrid
OpenAlex ID: W4323925105