为什么要使用嵌套？？？

837078493

模式的嵌套到底有什么好处呢？看见手册上就说了这样的一句，是内层嵌套给最外层进行反馈和调整吗？ 求大神指教啊 很困惑

weinihou

嵌套的根本目的是局部网格加密（密集的密，不是密码的密）
所以有些模式在动力框架设计时采用了可变网格，就没有嵌套这种问题了，可以直接在不同区域采取不同分辨率

网格加密的意义或者说好处就不用单独说明了吧~
注意这里虽然是空间上的加密，但为了积分稳定，积分的时间步长需要与空间相匹配，且很多时候看的结果也是在时间上加密的
局部的目的就是节省计算资源，或者叫“提高效率”“提升利用率”？
因为很多时候关注局地的、特别的一些过程或系统，就好像要收拾你家的个鬼魂，在你家附近集中做法比在全国隔几步设个阵法靠谱的多~
当然，国力支持的话，全国都布满阵法应该会更好，别处的鬼也一道收啦~~~

嵌套要解决的问题首先是让积分做下去，也就是解偏微分方程组，定解问题的俩方面，初值和边值
初值可以直接设定，也可以细网格由粗的给，不是问题
边值也不是啥问题，细网格直接可以由粗的来提供
所以细网格一定会用到粗网格提供的信息，至少是边界，也可能是边界加初始场
这里有个隐含的问题：做一次嵌套模拟，和做一个用粗网格结果作为初始场和边界场的模拟，有什么区别或者说有什么优势，我后面再说，放到“补”里

嵌套要解决的下一个问题是一致性问题，也就是不同分辨率模拟间肯定不一样，但是否要加些措施让他们更相像？
比如细网格里分辨出了些粗网格搞不定的扰动，起了对流或者其他调整，而只有粗网格的模拟出不来如果单向嵌套（one-way）就是细网格继续自己玩儿，只从粗网格拿边值（保证积分能继续，这是上面的积分问题），不告粗网格。这种情况下粗网格的结果和不做内层嵌套时一样，但多了一个“在粗网格模拟驱动下，产生的更细分辨率的模拟结果”，粗网格和细网格并不怎么一致，类似但不同于做了另一个模拟，见“补”
如果双向嵌套（two-way）就是细网格把这个结果也告诉了粗网格，这样粗网格之后也能有所变化，大家出来的东西整体是一致的，只是细网格更精细


补：
采用单向嵌套时，每次粗网格积分完都会等细网格，然后将边界条件提供给细网格，这个间隔是很短的，也就是细网格有个更新相当频繁的边界场；
如果利用粗网格跑出的结果来做初始场和边界场，则会依赖于粗网格输出数据的时间频率，比如半小时一次，这个边界场的更新显然比不过上面那个，比如你要做个台风的模拟，原始背景场用的是3h一次的，粗网格输出是半小时，那么细网格在每半小时用的边界条件都是一样的（或者是由前后两次线性内插得到的，这个更靠谱，但也不能叫“更新”），然后变由后面的提供，但做单向嵌套时可以认为积分每一步（其实是若干步，由时间步长比率定）都是有新的边界条件的，不断更新

837078493

weinihou 发表于 2017-9-1 22:39
嵌套的根本目的是局部网格加密（密集的密，不是密码的密）
所以有些模式在动力框架设计时采用了可变网格， ...

大神 谢谢你的回复 有没有推荐的英文文献呀  因为我要有依据的回答审稿人的问题

朝曦dawn

weinihou 发表于 2017-9-1 22:39
嵌套的根本目的是局部网格加密（密集的密，不是密码的密）
所以有些模式在动力框架设计时采用了可变网格， ...

1. two-way是不是把feed back打开？
2. 比如两个月的模拟，一个月结束然后cold start，是不是两层都用同样数据开始模拟？

weinihou

837078493 发表于 2017-9-2 09:42
大神 谢谢你的回复 有没有推荐的英文文献呀  因为我要有依据的回答审稿人的问题

"大神"不敢当啊

自己是没有看这方面文献，是各方杂学的吧
lz你可以自己找找，如果有好的记着来这里分享分享~~~


如果是审稿人向你询问这类问题，应该是他比较疑惑你这样做的意义

通常来说，你说明你关注更细致的结构、过程，这些一般需要的分辨率是多少多少就好。换句话说，你的“依据”应该是前人对这些系统本身的研究，他们一般在怎样尺度上取得了较好的模拟、再现、分析效果，你要模拟或分析一样还是不一样的内容，所以采用更高分辨率
然后也有可能是他认为全部用细网格做模拟效果会更好，即不要那个粗网格。这个要看情况，比如背景场本身的空间分辨率是怎样的，因为两者量级差别过大时，直接由平滑的大尺度场驱动高分辨率的模拟，可能会存在问题，不过这个我也没专门找过文献，但知道有，lz可以自己找找~也欢迎分享~~~
至于真的是计算资源所致，也可以在给他的回复中说明情况，然后这种情况要结合网格的设置说明你的嵌套应该是有效的，你关注的系统的各方面能被这种嵌套设置的细网格抓到，涉及到的文献也应该是你关注的系统的，比如发展啊移速啊什么的

weinihou

朝曦dawn 发表于 2017-9-2 14:54
1. two-way是不是把feed back打开？
2. 比如两个月的模拟，一个月结束然后cold start，是不是两层都用同 ...

1，至少WRF模拟里是这样的，把feed_back打开就是two-way啦；其他模式根本上也是做这个，但具体怎么实现请查手册
2，cold start是这样，就是“重新启动”，普通的模拟怎么做，他就怎么做。
对于同时启动的嵌套模拟，一般选用同样的数据开始；就算你选择的是“从粗网格开始”，其实质还是从同一个初始场开始，因为此时完全就是提供的信息
很多模式现在支持不同网格不同时启动，一般根据情况来选择。但双向嵌套从粗网格开始的更多一些，因为本来就是想要他们更一致，选用外界场不可避免会使细网格区域发生改变，而这个双向嵌套又会把信息返回给粗网格，最后导致粗网格中间就像被抠了一块儿似的。单向的话依情况定，我自己碰到的情况来看（我是做中尺度方面的），都不少，从粗网格来的好处是很多微物理量可以继承过来，因为外部场原本是不提供这些的，本身需要模拟来强迫出；从背景场是更接近观测一些