liyi666666 / shallow_water_equation Goto Github PK

本程序基于有限差分方法，利用Arakawa-C交错网格对计算域进行离散，实现了对二维浅水方程组数值解的求解。其中，方程组比较全面地包含了浅水方程的物理过程，包括了风应力，底摩擦力，科氏力，水平压强梯度力，对流项，扩散项。程序中所采用的原始方程、离散方法均可以在《ocean modelling for beginners》此书中找到，本程序的编写也是基于书中所附练习题的代码。
程序包含了三个源文件，其中：
（1）var.f90
该文件为模块，模块名为var。里面定义了主程序中用到的所有“全局变量“。
（2）proc.f90
该文件为模块，模块名为proc。里面封装了计算过程有关的四个子程序，包括：cal_u，用于计算迭代步流速u；cal_v，用于计算迭代步流速v；cal_eta，用于计算迭代步水位eta；advect，用于计算对流项，被cal_u，cal_v两个字程序调用。
（3）main.f90
该文件为主程序，主要作用为读取水深，参数赋值，数组初始化，输出文件等。
以上程序均经过gfortran（4.4.7）和ifort（15.0.2）编译器编译通过，系统平台为CentOS 6.8。计算结果经绘图分析，也基本符合合理认知。由于水平有限，程序中如有算法错误或者程序bug，欢迎读者指正批评。

PS：本程序所有边界均采用闭边界，即边界处u，v为零，净水深为零或负值。下一步（有时间精力的话）考虑将开边界类型加入到程序算法中来，考虑的开边界类型包括clamp，零梯度以及辐射边界类型。