第一届未来大气科学论坛

针对球面上的准均匀网格——阴阳网格系统，提出了一种提高全局和局部守恒性的数值守恒强迫方案。该高阶质量守恒强迫方案与MCV3-BGS平流方案和四阶Runge-Kutta时间积分方案结合，在计算阴阳网格内部边界复杂切割关系基础上，通过网格单元内质量的二元三次函数分布，通过被切割网格单位时间内质量变化确定边界通量，进行守恒强迫计算。在阴阳网格上尝试了多种复杂球面平流问题数值计算，对连续函数、不连续函数、变形流问题的被动平流确认了该算法的守恒性、稳定性和保形能力，数值误差与没有添加守恒强迫的原始MCV3-BGS平流方案一致。在此基础上构建了球面阴阳网格浅水波模式，通过Williamson标准试验进一步确认了重叠网格高阶质量守恒算法具有良好的守恒性、收敛性和保型能力，正确模拟重力波、Rossby-Haurwitz波的传播和分布，为球面阴阳网格上高性能数值天气预报和气候模式的构建提供守恒计算解决方案，对球面准均匀网格模式发展具有科学意义和实际应用价值。

守恒，高阶插值，多矩约束有限体积法，阴阳网格