质量守恒介绍

在CFD中，守恒型方程组一般采用守恒型格式进行离散化，而守恒型格式的特点就是能够保证在离散化过程中守恒量的总量守恒。例如，在求解质量守恒方程时，离散化过程中需要保证体积上的质量守恒，也就是说，离散化后的数值解在任意时刻和任意空间区域内的质量总量必须等于初始时刻的质量总量。

守恒型方程是指在空间和时间上连续的流体质量、动量、能量守恒方程组。在CFD中，这种方程通常采用守恒型格式进行离散，求解过程中需要保证数值方法满足离散守恒原理。常见的守恒型方程包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。

流体力学方程组的动量守恒方程是三分量的。而动能守恒方程可以由动量守恒方程推出，所以可以舍去。本构方程和状态方程可以代入质量守恒方程、动量守恒方程和内能守恒方程，故**的变量只有p,T,bm{u}。5个**的方程和5个**的变量，构成了完备的流体力学方程组。

2021年6月，**海洋环境预报中心自主研发的全球质量守恒海洋环流数值模式（“妈祖”1.0版）投入业务化试运行，标志着海洋预报“芯片”工程取得重要进展，为我国海洋数值预报领域实现全要素自主化奠定坚实的基础。

据悉，全球质量守恒海洋环流数值模式已在多所高校推广应用。未来，**海洋环境预报中心将持续推进海洋预报“芯片”工程，提升“妈祖”面向多尺度的全球-区域-近岸环流数值预报能力，研发基于我国自主卫星观测系列融合产品的自主资料同化系统，发展覆盖海洋全过程的海-冰-生态耦合数值预报模式，实现自主有限体积海浪预报模式（FVWAM）的业务化运行与应用，构建起全要素中国模式的自主海洋预报业务体系。