線性平衡之有限元素變分佳化分析

王金慶

中正理工學院物理系

(中華民國七十年三月四日收件，三月十日修正)

摘要

　　本研究應用有限元素法，以線性平衡方程式為強勢動力約束條件，進行大氣定壓層的高度場與風場的變分佳化分析，以測站為三角形元素的節點，直接佳化每一測站的氣象變數值，以供爾後數值天氣預報之用。本研究不需要傳統客觀分析的步驟，可避免因採用傳統客觀分析法可能引進的誤差。個案研究的結果顯示，佳化後高度塲、風塲以及渦度塲，其型態及強度與主觀分析的結果大致相同。雖在測站稀少地區與主觀分析的結果稍有出入，但佳化所得之渦度塲及高度塲，與衛星雲圖及降水報告，頗為脗合。