摘要：Os métodos semi-implícitos Eulerianos e semi-Lagrangianos são os mais desenvolvidos e utilizados nos modelos atuais de previsão numérica do tempo de várias escalas espaciais e temporais. Neste trabalho descrevemos um esquema semi-implícito formulado de modo a oferecer diferentes opções de tratamento vertical e de grau de estabilidade, variando de versão usual semi-implícita até versão totalmente explícita. Essa construção se baseia no desenvolvimento de campos atmosféricos pelos modos verticais do modelo discreto. Na resolução de equações elípticas, resultantes de modo implícito de aproximação de termos lineares, são empregados os métodos iterativos tri- e bi-dimensinais. Os métodos iterativos mais eficientes são os multigrades que estão crescendo tanto em termos de variedade e complexidade dos algoritmos como em número das áreas de suas aplicações. Utilizamos um dos algoritmos multigrades com objetivo de comparar o seu desempenho com os métodos tradicionais como o de relaxações sucessivas superiores. Para avaliar a eficiência e precisão computacional de versões do modelo com grau diferente de implicidade foram realizados vários experimentos com dados atmosféricos atuais. Eles revelaram o melhor desempenho da versão que trata implicitamente os cinco modos verticais principais. Na avaliação computacional do algoritmo multigrade foram realizados experimentos numéricos que mostraram a economia do tempo computacional gasto de 10% a 40% dependendo do tamanho da grade e do número de modos verticais submetidos ao tratamento semi-implícito. Os resultados da avaliação de campos prognósticos de pressão e vento demonstraram que a qualidade de campos calculados não depende da versão do modelo. Assim, a utilização da versão mais eficiente do modelo e aplicação dos métodos multigrades pode diminuir essencialmente os gastos computacionais mantendo a mesma precisão.
其他摘要：Os métodos semi-implícitos Eulerianos e semi-Lagrangianos são os mais desenvolvidos e utilizados nos modelos atuais de previsão numérica do tempo de várias escalas espaciais e temporais. Neste trabalho descrevemos um esquema semi-implícito formulado de modo a oferecer diferentes opções de tratamento vertical e de grau de estabilidade, variando de versão usual semi-implícita até versão totalmente explícita. Essa construção se baseia no desenvolvimento de campos atmosféricos pelos modos verticais do modelo discreto. Na resolução de equações elípticas, resultantes de modo implícito de aproximação de termos lineares, são empregados os métodos iterativos tri- e bi-dimensinais. Os métodos iterativos mais eficientes são os multigrades que estão crescendo tanto em termos de variedade e complexidade dos algoritmos como em número das áreas de suas aplicações. Utilizamos um dos algoritmos multigrades com objetivo de comparar o seu desempenho com os métodos tradicionais como o de relaxações sucessivas superiores. Para avaliar a eficiência e precisão computacional de versões do modelo com grau diferente de implicidade foram realizados vários experimentos com dados atmosféricos atuais. Eles revelaram o melhor desempenho da versão que trata implicitamente os cinco modos verticais principais. Na avaliação computacional do algoritmo multigrade foram realizados experimentos numéricos que mostraram a economia do tempo computacional gasto de 10% a 40% dependendo do tamanho da grade e do número de modos verticais submetidos ao tratamento semi-implícito. Os resultados da avaliação de campos prognósticos de pressão e vento demonstraram que a qualidade de campos calculados não depende da versão do modelo. Assim, a utilização da versão mais eficiente do modelo e aplicação dos métodos multigrades pode diminuir essencialmente os gastos computacionais mantendo a mesma precisão.
