计算地球动力学

计算地球动力学（computational geodynamics），理学-地球物理学-地球动力学-计算地球动力学，根据一定假设，建立遵循地球局部或整体物质运动规律的数学物理模型，通过一定的数值计算方法来了解地球在运动过程中的状态以及动力演化过程及机理。是定量化研究地球动力变化规律的分支学科。计算地球动力学的大致研究过程如下：首先要建立反映问题本质的数学模型。具体说就是在一定的假设条件下要建立反映问题各量之间的微分方程及相应的定解条件。这是定量化研究的出发点。如研究地球长时间运动尺度的地幔对流问题，其物质运动特征近似可以假设为牛顿流体或者幂律流体，进而在流体力学的基础上建立相应的数学物理方程。数学模型建立之后，需要解决的问题是寻求高效率、高准确度的计算方法。这里包括两方面的内容，一方面是高性能计算机的利用，信息化时代使得高性能计算机发展迅速并且计算性能不断提高，采用高性能计算机可以大大提高计算效率和计算精度；另一方面是高性能计算框架的建立，即计算软件的发展和开发，目前已发展了许多数值计算方法。这些计算方法不仅包括微分方程的离散化方法及求解方法，还包括天体坐标的建立，边界条件的处理等。