中国海洋大学数学科学学院教师付凯博士与合作者在计算数学期刊《SIAM Journal on Scientific Computing》上发表了题为“A Mass-Conservative Temporal Second Order and Spatial Fourth Order Characteristic Finite Volume Method for Atmospheric Pollution Advection Diffusion Problems”的研究文章。

作者提出了大气污染对流扩散问题的质量守恒特征有限体积方法(MC-T2S4-CFVM)，具有时间二阶精度和空间四阶精度，可有效求解大气气溶胶污染物对流扩散过程。利用特征线方法的优势，大幅节省计算资源，且相对于经典特征线方法，MC-T2S4-CFVM克服了在计算中质量损失的缺憾，严格保证对流扩散计算过程中的污染物质量守恒，并大幅提高了计算精度，从而非常适用于大规模大气污染模拟预测。数值试验结果验证了MC-T2S4-CFVM的精度和质量守恒性质。新算法应用于了实际问题的数值模拟预测，探究了局部污染排放源对周边地区的影响。此研究成果处于该领域的国际前沿水平。

《SIAM Journal on Scientific Computing》是科学计算领域国际顶尖期刊， SCI影响因子为2.373（2020年）。

该研究工作是付凯博士与加拿大约克大学梁栋教授合作完成，付凯副教授为第一作者，本项工作得到国家自然科学基金、山东省自然科学基金和中央高校基本科研业务费的资助。

论文链接地址：https://epubs.siam.org/doi/abs/10.1137/18M121914X