<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=gb2312">
<style type="text/css" style="display:none;"> P {margin-top:0;margin-bottom:0;} </style>
</head>
<body dir="ltr">
<div style="font-family: Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
Hi Martin,</div>
<div style="font-family: Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
<br>
</div>
<div style="font-family: Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
<span style="caret-color:rgb(0, 0, 0);background-color:rgb(255, 255, 255);display:inline !important">Thank you for your clarification!</span><br>
</div>
<div style="font-family: Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
<br>
</div>
<div style="font-family: Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
Yes, exactly that's what I meant when I wrote no dissipation or diffusivity.</div>
<div style="font-family: Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
<br>
</div>
<div style="font-family: Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
I have found a solution that stabilizes the total energy which is to stop the simulation at a time which is equal to an integer times the period of the initial wave implemented. However, I have found the process a bit weird as I am unable to fully explain it
 in physics or numerical terms.</div>
<div style="font-family: Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
<br>
</div>
<div style="font-family: Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
Any help would be appreciated.</div>
<div style="font-family: Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
<br>
</div>
<div style="font-family: Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
Best regards,</div>
<div style="font-family: Calibri, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
Zaher</div>
<div>
<div id="appendonsend"></div>
<div style="font-family:Calibri,Helvetica,sans-serif; font-size:12pt; color:rgb(0,0,0)">
<br>
</div>
<hr tabindex="-1" style="display:inline-block; width:98%">
<div id="divRplyFwdMsg" dir="ltr"><font face="Calibri, sans-serif" color="#000000" style="font-size:11pt"><b>From:</b> MITgcm-support <mitgcm-support-bounces@mitgcm.org> on behalf of Martin Losch <Martin.Losch@awi.de><br>
<b>Sent:</b> Wednesday, June 16, 2021 11:06 AM<br>
<b>To:</b> MITgcm Support <mitgcm-support@mitgcm.org><br>
<b>Subject:</b> Re: [MITgcm-support] MITgcm-support Digest, Vol 216, Issue 4 [Conservation of total energy for Internal Wave Simulation (Adham El Zaher)]</font>
<div> </div>
</div>
<div class="BodyFragment"><font size="2"><span style="font-size:11pt">
<div class="PlainText">Hi,<br>
<br>
I didn’t quite understand your diagnostic, but in a numerical model with a time stepping scheme, there is always either numerical dissipation, dispersion or both. In any problem, I would not expect that the total energy is conserved, but that it slowly dissipates.
 When you write “no dissipation or diffusivity”, I assume that you mean you set all viscosity and diffusivity coefficients =0. In this case, the advection scheme may still add some dissipation, and all “stable” schemes, like 3, 33, 7 do so at a different level,
 and the semi-implicit time stepping (free surface/pressure solver) also adds some damping. Advection scheme 2, and 4 add dispersion that will lead to noise in the solution, if there’s no addition damping of some sort.<br>
As far as I know, we have a Lax-Wendroff scheme implemented for the free surface (see the internal_wave example and the documentation), and some tracer advection schemes are better than others (see GAD.h for all available schemes), I would probably try 20,
 because it’s also a Lax-Wendroff scheme.<br>
You can also try to turn off advection altogether (momAdvection=.FALSE., tempAdvection =.FALSE., etc.) to see if you get a constant energy level without advection, before turning them back on.<br>
<br>
Martin<br>
<br>
> On 16. Jun 2021, at 06:46, Adham El Zaher <adham_zaher@live.com> wrote:<br>
> <br>
> Hi Pengyang,<br>
> <br>
> Thank you for your answer !<br>
> <br>
> I have tried using linear advection schemes but unfortunately this didn't help. When using these schemes, the oscillations remain, and the total energy starts decreasing slowly with time.<br>
> <br>
> Best regards,<br>
> Zaher<br>
> From: MITgcm-support <mitgcm-support-bounces@mitgcm.org> on behalf of SONG Pengyang <peterspy@outlook.com><br>
> Sent: Monday, June 14, 2021 8:05 PM<br>
> To: mitgcm-support@mitgcm.org <mitgcm-support@mitgcm.org><br>
> Subject: Re: [MITgcm-support] MITgcm-support Digest, Vol 216, Issue 4 [Conservation of total energy for Internal Wave Simulation (Adham El Zaher)]<br>
>  <br>
> Hi Zaher,<br>
> I guess this is caused by the nonlinear advection.<br>
> Have you tried other advection schemes? For example, advection code equals to 2 or 4, which is linear for both \tau and \vec{v}.<br>
> See table 2.2 of 2.17.1. Linear advection schemes ― MITgcm checkpoint67y-20-gb7589390f documentation<br>
> Kind regards,<br>
> Pengyang<br>
>  <br>
> ----------------------------------------------------------------<br>
> SONG Pengyang(宋朋洋)<br>
> PhD candidate in Paleoclimate Dynamics<br>
> Department of Climate Sciences<br>
> Alfred Wegener Institute,<br>
> Helmholtz Centre for Polar and Marine Research<br>
> Address: Bussestr. 24, 27570 Bremerhaven, Germany<br>
> Tel: (+49) 471 4831 1811<br>
> Mobile: (+49) 17667211481 (DE)<br>
>              (+86) 15762264643 (CN)<br>
>  <br>
> 发件人: mitgcm-support-request@mitgcm.org<br>
> 发送时间: 2021年6月14日 18:00<br>
> 收件人: mitgcm-support@mitgcm.org<br>
> 主题: MITgcm-support Digest, Vol 216, Issue 4<br>
>  <br>
> Send MITgcm-support mailing list submissions to<br>
>         mitgcm-support@mitgcm.org<br>
> <br>
> To subscribe or unsubscribe via the World Wide Web, visit<br>
>         <a href="https://emea01.safelinks.protection.outlook.com/?url=http%3A%2F%2Fmailman.mitgcm.org%2Fmailman%2Flistinfo%2Fmitgcm-support&amp;data=04%7C01%7C%7C42a3743ae9b94bed629b08d9309dc12a%7C84df9e7fe9f640afb435aaaaaaaaaaaa%7C1%7C0%7C637594276375923997%7CUnknown%7CTWFpbGZsb3d8eyJWIjoiMC4wLjAwMDAiLCJQIjoiV2luMzIiLCJBTiI6Ik1haWwiLCJXVCI6Mn0%3D%7C1000&amp;sdata=4GdxlrUmRGfWPnK6c7w1wDX9h3xFfPOb02%2BPFMi0%2BBs%3D&amp;reserved=0">
https://emea01.safelinks.protection.outlook.com/?url=http%3A%2F%2Fmailman.mitgcm.org%2Fmailman%2Flistinfo%2Fmitgcm-support&amp;data=04%7C01%7C%7C42a3743ae9b94bed629b08d9309dc12a%7C84df9e7fe9f640afb435aaaaaaaaaaaa%7C1%7C0%7C637594276375923997%7CUnknown%7CTWFpbGZsb3d8eyJWIjoiMC4wLjAwMDAiLCJQIjoiV2luMzIiLCJBTiI6Ik1haWwiLCJXVCI6Mn0%3D%7C1000&amp;sdata=4GdxlrUmRGfWPnK6c7w1wDX9h3xFfPOb02%2BPFMi0%2BBs%3D&amp;reserved=0</a><br>
> or, via email, send a message with subject or body 'help' to<br>
>         mitgcm-support-request@mitgcm.org<br>
> <br>
> You can reach the person managing the list at<br>
>         mitgcm-support-owner@mitgcm.org<br>
> <br>
> When replying, please edit your Subject line so it is more specific<br>
> than "Re: Contents of MITgcm-support digest..."<br>
> <br>
> <br>
> Today's Topics:<br>
> <br>
>    1. Conservation of total energy for Internal Wave    Simulation<br>
>       (Adham El Zaher)<br>
> <br>
> <br>
> ----------------------------------------------------------------------<br>
> <br>
> Message: 1<br>
> Date: Sun, 13 Jun 2021 23:11:29 +0000<br>
> From: Adham El Zaher <adham_zaher@live.com><br>
> To: "mitgcm-support@mitgcm.org" <mitgcm-support@mitgcm.org><br>
> Subject: [MITgcm-support] Conservation of total energy for Internal<br>
>         Wave    Simulation<br>
> Message-ID:<br>
>         <DB6PR10MB1733AE5A54A62E117D695643F9329@DB6PR10MB1733.EURPRD10.PROD.OUTLOOK.COM><br>
>         <br>
> Content-Type: text/plain; charset="iso-8859-1"<br>
> <br>
> Hi everyone!<br>
> <br>
> I am working on an internal wave simulation in a rectangular domain with no dissipation or diffusivity and with a periodic boundary condition on both ends in the x-direction, a free-slip wall at the bottom.<br>
> <br>
> Theoretically, the total energy of the system is conserved and does not change with the time, but instead of that, numerically, I always get undamped oscillations (at the same frequency as this of the single wave specified in the gendata file), so there is
 time dependency in the numerical simulations.<br>
> <br>
> I have tried several time-stepping (implicit time-stepping scheme, Crank-Nicolson scheme) and advection schemes ( 3rd order upwind scheme, 7th order one-step method) to get rid of these oscillations but unfortunately none of them worked.<br>
> <br>
>  Does anyone have any idea on how to solve this problem or the reason of the presence of these oscillations, please?<br>
> <br>
> Thanks in advance for all your help.<br>
> <br>
> Best regards,<br>
> Zaher<br>
> -------------- next part --------------<br>
> An HTML attachment was scrubbed...<br>
> URL: <<a href="https://emea01.safelinks.protection.outlook.com/?url=http%3A%2F%2Fmailman.mitgcm.org%2Fpipermail%2Fmitgcm-support%2Fattachments%2F20210613%2Ff6639077%2Fattachment-0001.html&amp;data=04%7C01%7C%7C42a3743ae9b94bed629b08d9309dc12a%7C84df9e7fe9f640afb435aaaaaaaaaaaa%7C1%7C0%7C637594276375923997%7CUnknown%7CTWFpbGZsb3d8eyJWIjoiMC4wLjAwMDAiLCJQIjoiV2luMzIiLCJBTiI6Ik1haWwiLCJXVCI6Mn0%3D%7C1000&amp;sdata=Z67Pi7GzexypBLCZaNh0CMxei9BxvHnQyes0N8CZ%2FN8%3D&amp;reserved=0">https://emea01.safelinks.protection.outlook.com/?url=http%3A%2F%2Fmailman.mitgcm.org%2Fpipermail%2Fmitgcm-support%2Fattachments%2F20210613%2Ff6639077%2Fattachment-0001.html&amp;data=04%7C01%7C%7C42a3743ae9b94bed629b08d9309dc12a%7C84df9e7fe9f640afb435aaaaaaaaaaaa%7C1%7C0%7C637594276375923997%7CUnknown%7CTWFpbGZsb3d8eyJWIjoiMC4wLjAwMDAiLCJQIjoiV2luMzIiLCJBTiI6Ik1haWwiLCJXVCI6Mn0%3D%7C1000&amp;sdata=Z67Pi7GzexypBLCZaNh0CMxei9BxvHnQyes0N8CZ%2FN8%3D&amp;reserved=0</a>><br>
> <br>
> ------------------------------<br>
> <br>
> Subject: Digest Footer<br>
> <br>
> _______________________________________________<br>
> MITgcm-support mailing list<br>
> MITgcm-support@mitgcm.org<br>
> <a href="https://emea01.safelinks.protection.outlook.com/?url=http%3A%2F%2Fmailman.mitgcm.org%2Fmailman%2Flistinfo%2Fmitgcm-support&amp;data=04%7C01%7C%7C42a3743ae9b94bed629b08d9309dc12a%7C84df9e7fe9f640afb435aaaaaaaaaaaa%7C1%7C0%7C637594276375923997%7CUnknown%7CTWFpbGZsb3d8eyJWIjoiMC4wLjAwMDAiLCJQIjoiV2luMzIiLCJBTiI6Ik1haWwiLCJXVCI6Mn0%3D%7C1000&amp;sdata=4GdxlrUmRGfWPnK6c7w1wDX9h3xFfPOb02%2BPFMi0%2BBs%3D&amp;reserved=0">
https://emea01.safelinks.protection.outlook.com/?url=http%3A%2F%2Fmailman.mitgcm.org%2Fmailman%2Flistinfo%2Fmitgcm-support&amp;data=04%7C01%7C%7C42a3743ae9b94bed629b08d9309dc12a%7C84df9e7fe9f640afb435aaaaaaaaaaaa%7C1%7C0%7C637594276375923997%7CUnknown%7CTWFpbGZsb3d8eyJWIjoiMC4wLjAwMDAiLCJQIjoiV2luMzIiLCJBTiI6Ik1haWwiLCJXVCI6Mn0%3D%7C1000&amp;sdata=4GdxlrUmRGfWPnK6c7w1wDX9h3xFfPOb02%2BPFMi0%2BBs%3D&amp;reserved=0</a><br>
> <br>
> <br>
> ------------------------------<br>
> <br>
> End of MITgcm-support Digest, Vol 216, Issue 4<br>
> **********************************************<br>
>  <br>
> _______________________________________________<br>
> MITgcm-support mailing list<br>
> MITgcm-support@mitgcm.org<br>
> <a href="https://emea01.safelinks.protection.outlook.com/?url=http%3A%2F%2Fmailman.mitgcm.org%2Fmailman%2Flistinfo%2Fmitgcm-support&amp;data=04%7C01%7C%7C42a3743ae9b94bed629b08d9309dc12a%7C84df9e7fe9f640afb435aaaaaaaaaaaa%7C1%7C0%7C637594276375923997%7CUnknown%7CTWFpbGZsb3d8eyJWIjoiMC4wLjAwMDAiLCJQIjoiV2luMzIiLCJBTiI6Ik1haWwiLCJXVCI6Mn0%3D%7C1000&amp;sdata=4GdxlrUmRGfWPnK6c7w1wDX9h3xFfPOb02%2BPFMi0%2BBs%3D&amp;reserved=0">
https://emea01.safelinks.protection.outlook.com/?url=http%3A%2F%2Fmailman.mitgcm.org%2Fmailman%2Flistinfo%2Fmitgcm-support&amp;data=04%7C01%7C%7C42a3743ae9b94bed629b08d9309dc12a%7C84df9e7fe9f640afb435aaaaaaaaaaaa%7C1%7C0%7C637594276375923997%7CUnknown%7CTWFpbGZsb3d8eyJWIjoiMC4wLjAwMDAiLCJQIjoiV2luMzIiLCJBTiI6Ik1haWwiLCJXVCI6Mn0%3D%7C1000&amp;sdata=4GdxlrUmRGfWPnK6c7w1wDX9h3xFfPOb02%2BPFMi0%2BBs%3D&amp;reserved=0</a><br>
<br>
</div>
</span></font></div>
</div>
</body>
</html>