Ziel
Accurate and reliable simulations of weather, ocean and climate require computational models that result from structure-preserving – e.g. mass or energy conserving – discretizations of the equations of geophysical fluid dynamics (GFD). This research project aims to derive, implement and evaluate various structure-preserving discretizations (of different order of accuracy) of the nonlinear shallow-water equations, which are suitable for weather/ocean/climate applications. The derivations will rely on a novel form of covariant equations of GFD that I have formulated using Differential Geometry, in which the equations are split into metric-free (topological) and metric-dependent parts. Based on the systematic discretization I have introduced for the split linear shallow-water equations, this project intends to extend this approach also to the split nonlinear case and to derive structure-preserving discretizations that preserve in the discrete case, too, the splitting into topological and metric terms. As the topological terms require less mathematical structure, we expect an advantage in terms of easiness of discretization and efficiency of implementation.
To derive corresponding discrete equations, we apply finite element exterior calculus (FEEC) as recently Cotter and Thuburn, whose resulting discretizations of conventional covariant nonlinear shallow-water equations fulfil many desirable properties for geophysical applications. Moreover, compared to the split form I proposed, their discrete equations show a similar, however not identical, structure. We study the differences and use their derivations as guideline for ours. To implement and test the various models, we use the software libraries Firedrake and FEniCS. Besides a general “discretization recipe” to derive structure-preserving models, this project will provide open-source software which will be of practical use for the geophysical model community.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Naturwissenschaften klassische Mechanik Strömungsmechanik Fluiddynamik
- Naturwissenschaften Mathematik reine Mathematik Geometrie
- Naturwissenschaften Mathematik reine Mathematik mathematische Analyse Differentialgleichungen partielle Differentialgleichungen
- Naturwissenschaften Geowissenschaften und verwandte Umweltwissenschaften Atmosphärenwissenschaften Klimatologie Klimaänderungen
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
HAUPTPROGRAMM
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
MSCA-IF-EF-ST - Standard EF
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2014
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
SW7 2AZ London
Vereinigtes Königreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.