A solution of nonlinear equation for the gravity wave spectra from Adomian decomposition method: a first approach

Abstract

In this paper, the equation for the gravity wave spectra in mean atmosphere is analytically solved without linearization by the Adomian decomposition method. As a consequence, the nonlinear nature of problem is preserved and the errors found in the results are only due to the parameterization. The results, with the parameterization applied in the simulations, indicate that the linear solution of the equation is a good approximation only for heights shorter than ten kilometers, because the linearization the equation leads to a solution that does not correctly describe the kinetic energy spectra.Neste artigo, a equação para o espectro de ondas de gravidade na média atmosfera é resolvida analiticamente sem linearização pelo método da decomposição de Adomian. Como consequência, a natureza não-linear do problema é preservada e os erros encontrados nos resultados são devidos somente a parametrização utilizada. Os resultados, com a parametrização usada nas simulações, indicam que a solução linear da equação é uma boa aproximação somente para alturas menores que dez quilômetros, porque a linearização da equação conduz a uma solução que não descreve corretamente o espectro da energia cinética.