海水密度的数值有效计算

在三维海洋建模的背景下，包括压力效应在内的精确密度计算是以可忽略的计算成本实现的。联合国教科文组织（Anon，1981）状态方程的局部线性（或二次）拟合可用于许多模型应用中，其中模型网格点的潜在温度和盐度在每个模型时间步长中略有变化。局部多项式拟合是通过计算关于局部参考状态的泰勒级数展开来实现的。为了获得最佳精度和最小计算成本，对泰勒级数中的项进行了解析计算。所有计算都可以用单精度算法完成，而不会影响精度。在应用于深层对流问题的三维非静水海洋模型中，与使用联合国教科文组织全密度计算时相比，局部密度计算将模型的总计算成本降低了7%。对于关闭非流体静力计算部分的应用，计算优势为15%。然而，计算优势是所使用模型和所解决问题性质的函数。主要算法用Fortran 90、Fortran 77和Matlab函数进行编码。完整的例程和测试程序集是用Fortran 90编写的。