El sistema de cuadrícula Arakawa muestra diferentes formas de representar y calcular magnitudes físicas ortogonales (especialmente magnitudes relacionadas con la velocidad y la masa ) en cuadrículas rectangulares utilizadas para los modelos del sistema terrestre para meteorología y oceanografía . Por ejemplo, el modelo de investigación y pronóstico del tiempo utiliza la cuadrícula C escalonada de Arakawa en sus cálculos atmosféricos cuando utiliza el núcleo ARW. Las cinco cuadrículas Arakawa (A–E) se introdujeron por primera vez en Arakawa y Lamb 1977. [1]
Para ver una imagen de las cinco cuadrículas, consulte la siguiente imagen o la Fig. 1 en Purser y Leslie 1988. [2]
La cuadrícula A de Arakawa "no escalonada" evalúa todas las cantidades en el mismo punto de cada celda de la cuadrícula, por ejemplo, en el centro de la cuadrícula o en las esquinas de la cuadrícula. La cuadrícula A de Arakawa es el único tipo de cuadrícula no escalonada.
La cuadrícula B "escalonada" de Arakawa separa la evaluación de los dos conjuntos de cantidades; por ejemplo, se podrían evaluar las velocidades en el centro de la cuadrícula y las masas en las esquinas de la cuadrícula.
La cuadrícula C "escalonada" de Arakawa separa aún más la evaluación de las cantidades vectoriales en comparación con la cuadrícula B de Arakawa. Por ejemplo, en lugar de evaluar los componentes de velocidad este-oeste (u) y norte-sur (v) en el centro de la cuadrícula, se podrían evaluar los componentes u en los centros de las caras izquierda y derecha de la cuadrícula, y los componentes v en los centros de las caras superior e inferior de la cuadrícula.
Una cuadrícula D de Arakawa es una rotación de 90° de una cuadrícula C de Arakawa. Por ejemplo, en lugar de evaluar los componentes de velocidad v en los centros de las caras superior/inferior de la cuadrícula y los componentes de velocidad u en los centros de las caras derecha/izquierda de la cuadrícula, se evaluarían los componentes de velocidad v en los centros de las caras derecha/izquierda de la cuadrícula y los componentes de velocidad u en los centros de las caras superior/inferior de la cuadrícula.
La cuadrícula E de Arakawa está "escalonada", pero también rotada 45° con respecto a las otras orientaciones de la cuadrícula. Esto permite que todas las variables se definan a lo largo de una sola cara del dominio rectangular.