Abstract
JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH,
VOL. 112,
D15301,
16 PP., 2007
doi:10.1029/2006JD008373
Investigation of some numerical issues in a chemistry-transport model: Gas-phase simulations
Centre d'Enseignement et de Recherche en Environnement Atmosphérique, École Nationale des Ponts et Chaussées-Électricité de France Recherche et Développement, Champs-sur-Marne, France
CLIME, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique-École Nationale des Ponts et Chaussées, Rocquencourt, France
Centre d'Enseignement et de Recherche en Environnement Atmosphérique, École Nationale des Ponts et Chaussées-Électricité de France Recherche et Développement, Champs-sur-Marne, France
Centre d'Enseignement et de Recherche en Environnement Atmosphérique, École Nationale des Ponts et Chaussées-Électricité de France Recherche et Développement, Champs-sur-Marne, France
CLIME, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique-École Nationale des Ponts et Chaussées, Rocquencourt, France
Centre d'Enseignement et de Recherche en Environnement Atmosphérique, École Nationale des Ponts et Chaussées-Électricité de France Recherche et Développement, Champs-sur-Marne, France
CLIME, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique-École Nationale des Ponts et Chaussées, Rocquencourt, France
Many numerical strategies have been specifically developed for chemistry-transport models. Since no exact solutions are available for 3-D real problems, there are only few insights to choose between alternative numerical schemes and approximations, or to estimate the performance discrepancy between two approaches. However it is possible to assess the importance of numerical approximations through the comparison of different strategies. We estimated the impact of several numerical schemes for advection, diffusion and stiff chemistry. We also addressed operator splitting with different methods and operator orders. The study is performed with a gas-phase Eulerian model from the modeling platform Polyphemus. It is applied to ozone forecasts mainly over Europe, with focus on a few key species: ozone, nitric oxide, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and hydroxy radical. The outcome is a ranking of the most sensitive numerical choices. It stresses the prominent impact of the advection scheme and of the splitting time step.
Received 21 December 2006; accepted 4 May 2007; published 2 August 2007.
Citation: (2007), Investigation of some numerical issues in a chemistry-transport model: Gas-phase simulations, J. Geophys. Res., 112, D15301, doi:10.1029/2006JD008373.
Cited By
