有限体积算法(finite volume method),理学-大气科学-多圈层耦合数值模式-数值模式动力框架-数值计算方案,把物理计算域分成有限个体积单元,通常取积分平均值为守恒变量的数值,进而在体积单元内积分求解物理问题的偏微分方程数值离散方法。它遵循物理守恒律。在有限体积算法里,偏微分方程中散度项的体积分是通过散度定理将体积分转换成面积分,由此,再通过估算网格单元体表面的通量函数即可建立空间离散格式。有限体积方法可以严格保证数值格式的守恒性,并且适用于各种结构及非结构网格。例如,相较于有限差分方法,有限体积方法的一个优势是它对网格没有依赖性,即不一定是结构网格,它可以采用非结构网格,这样大大拓宽了其被使用的领域和范畴。有限体积算法具有良好数值网格灵活性,自然遵循物理守恒律,在计算流体力学领域有极其广泛的应用,也是现代大气、海洋模式动力框架的常用算法之一。以一维平流方程为例: …(1)式中为关于守恒变量的通量函数。将空间计算域划分为若干间隔单元,俗称有限体积单元,这里下标表示网格单元索引。用近似表示第个单元网格在时间层的积分平均值: …(2)式中,为网格单元的长度。