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1 次元放射対流平衡モデルを用いた射出限界の計算

概要

dcpam5 を用いて鉛直 1 次元放射対流平衡解を求める計算をおこなった. 地球放射スキームと灰色放射スキームを用いて, それぞれ惑星放射量 の最大値を求めてみた.

灰色放射を用いた場合では, 表面温度を変えても惑星放射量が およそ 350 W/m2 を越えないことが確認された. これは Nakajima et al. (1992, JAS, 49, 2256) と同様の結果である.

地球放射スキームを用いた場合では, 表面温度が 400K を越えた場合に 正しく平衡解が求まらなかった (全層が対流圏になってしまった). また, L32 の場合では, 高温状態における放射計算もうまくできない.

実験設定

dcpam5-20130302 版からの変更点

作図に用いたスクリプトたち

計算結果

GrayRadEqL1000_OLR-Ts.png
灰色放射, L1000 の場合の OLR-Ts 関係

GrayRadEqL1000_TempVert.png
灰色放射, L1000 の場合の温度構造. Ts=250, 300, 350, 400, 450, 500, 550K の結果.

GrayRadEqL1000_QVapVert.png
灰色放射, L1000 の場合の比湿分布. Ts=250, 300, 350, 400, 450, 500, 550K の結果.

GrayRadEqL1000_RadLUWFLX.png
灰色放射, L1000 の場合の上向き赤外放射フラックス. Ts=250, 300, 350, 400, 450, 500, 550K の結果.

GrayRadEqL1000_RadLDWFLX.png
灰色放射, L1000 の場合の下向き赤外放射フラックス. Ts=250, 300, 350, 400, 450, 500, 550K の結果.

GrayRadEqL1000_RadNetFlx.png
灰色放射, L1000 の場合の正味上向き赤外放射フラックス. Ts=250, 300, 350, 400, 450, 500, 550K の結果.

GrayRadEqL1000_Ptrop-Ts.png
灰色放射, L1000 の場合の対流圏の圧力レベル.

GrayRadEqL1000_Ps-Ts.png
灰色放射, L1000 の場合の表面気圧.

 
GrayRadEqL32_OLR-Ts.png
灰色放射, L32 の場合の OLR-Ts 関係

GrayRadEqL32_TempVert.png
灰色放射, L32 の場合の温度構造. Ts=250, 300, 350, 400, 450, 500, 550K の結果.

GrayRadEqL32_RadNetFlx.png
灰色放射, L32 の場合の正味上向き赤外放射フラックス. Ts=250, 300, 350, 400, 450, 500, 550K の結果.

EarthConstStratL1000_OLR-Ts.png
地球放射, L1000 の場合の OLR-Ts 関係

EarthConstStratL1000_TempVert.png
地球放射, L1000 の場合の温度構造. Ts=250, 300, 350, 400, 450, 500, 550K の結果.

EarthConstStratL1000_QVapVert.png
地球放射, L1000 の場合の比湿分布. Ts=250, 300, 350, 400, 450, 500, 550K の結果.

EarthConstStratL1000_RadLUWFLX.png
地球放射, L1000 の場合の上向き赤外放射フラックス. Ts=250, 300, 350, 400, 450, 500, 550K の結果.

EarthConstStratL1000_RadLDWFLX.png
地球放射, L1000 の場合の下向き赤外放射フラックス. Ts=250, 300, 350, 400, 450, 500, 550K の結果.

EarthConstStratL1000_RadNetFlx.png
地球放射, L1000 の場合の正味上向き赤外放射フラックス. Ts=250, 300, 350, 400, 450, 500, 550K の結果.

EarthConstStratL1000_Ps-Ts.png
地球放射, L32 の場合の表面気圧.

   
EarthConstStratL32_OLR-Ts.png
地球放射, L32 の場合の OLR-Ts 関係

EarthConstStratL32_TempVert.png
地球放射, L32 の場合の温度構造. Ts=250, 300, 350, 400, 450, 500, 550K の結果.

EarthConstStratL32_RadNetFlx.png
地球放射, L32 の場合の正味上向き赤外放射フラックス. Ts=250, 300, 350, 400, 450, 500, 550K の結果.

Gray_OLR_ResDep.png
灰色放射の場合の L32 と L1000 の比較. 赤線が L1000, 青線が L32.

Earth_OLR_ResDep.png
地球放射の場合の L32 と L1000 の比較. 赤線が L1000, 青線が L32.

 
EarthHighAltL32_OLR-Ts.png
地球放射, L32, 対流圏・成層圏・中間圏用の CO2 放射モデルを用いた場合の OLR-Ts 関係

EarthHighAltL32_TempVert.png
地球放射, L32, 対流圏・成層圏・中間圏用の CO2 放射モデルを用いた場合の温度構造. Ts=250, 300, 350, 400, 450, 500, 550K の結果.

EarthHighAltL32_RadNetFlx.png
地球放射, L32, 対流圏・成層圏・中間圏用の CO2 放射モデルを用いた場合の正味上向き赤外放射フラックス. Ts=250, 300, 350, 400, 450, 500, 550K の結果.

EarthMRCO2times0.1L32_OLR-Ts.png
地球放射, L32, MRCO2=0.369e-4 の場合の OLR-Ts 関係

EarthMRCO2times0.1L32_TempVert.png
地球放射, L32, MRCO2=0.369e-4 の場合の温度構造. Ts=250, 300, 350, 400, 450, 500, 550K の結果.

EarthMRCO2times0.1L32_RadNetFlx.png
地球放射, L32, MRCO2=0.369e-4 の場合の正味上向き赤外放射フラックス. Ts=250, 300, 350, 400, 450, 500, 550K の結果.

EarthMRCO2times10L32_OLR-Ts.png
地球放射, L32, MRCO2=0.369e-2 の場合の OLR-Ts 関係

EarthMRCO2times10L32_TempVert.png
地球放射, L32, MRCO2=0.369e-2 の場合の温度構造. Ts=250, 300, 350, 400, 450, 500, 550K の結果.

EarthMRCO2times10L32_RadNetFlx.png
地球放射, L32, MRCO2=0.369e-2 の場合の正味上向き赤外放射フラックス. Ts=250, 300, 350, 400, 450, 500, 550K の結果.

     

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