Fortran 90 ライブラリ STPK デモ

ここでは, STPK を用いたデモファイル群, demo の結果を示します. 順次追加します.

デモの一部を動作させるためには, netcdf ライブラリ および, gtool5 ライブラリ がインストールされている必要があります.
また, 計算結果は netcdf 形式で出力されますので, この形式をサポートしている可視化ツールを用いれば, 結果の図化が可能です.
本サンプルプログラムは, DCLf90 がインストールされていれば, 可視化ツールもサンプルと同じディレクトリに置いてありますので, ご利用下さい.
使い方は同梱の PDF マニュアルを見ていただければ幸いです.

poisson

ポアソン方程式をヤコビ法を用いて解く. 強制項は領域中心に有限領域をもつテーブル関数型.

• 結果
  • 使用サブルーチン : Ellip_Jacobi (use Ellip_Slv)

cov

とある分布データを用いて, 相関係数を計算し, 回帰直線をグラフ化する

• 結果
  • 使用サブルーチン : Reg_Line_1d, Cor_Coe_1d (use Statistics)

wind

解析的な気圧場を与えて, 地衡風, 渦度, 流線を計算します.

• 気圧場
• 地衡風場
  • 使用サブルーチン : grad_1d (use analy)
• 渦度場
  • 使用サブルーチン : curl (use analy)
• 流線場
  • 使用サブルーチン : Forward_Trajectory (use Trajectory)

matrix_test

no_draw ディレクトリ内に同梱. data.dat に格納されているデータを用いて,

• 連立方程式の解
  • 使用サブルーチン (すべて use Algebra) :
    • gausss, LU_devs, Gau_Sei, Jacobi_algebra, SOR_Gau_Sei, SOR_Jacobi_algebra
• 逆行列
  • 使用サブルーチン : invert_mat (use Algebra)
• 固有値
  • 使用サブルーチン : eigenvalue_power (use Algebra)
  • 固有値については, べき乗法を用いて最大固有値と固有ベクトルを計算する.

を求める. 実行すると, 1 桁の整数を入力するよう求められる. それぞれの数字が何に対応するかは, 実行時に表示されるので, それにしたがって入力.

adjust

1 次元線形浅水方程式系モデルから地衡流調節と重力波放射をシミュレーションするモデル.

• 使用サブルーチン (use Derivation)
  • grad_1d
• 初期値
  • 静止状態で流体の高さに不連続を与えておく.
    • 初期の流体の高さ
• 設定パラメータ
  • ロスビー変形半径 : 300 m.
  • 重力波の伝播速度 : 30 m/s.
• 計算結果
  • 流体の高さの時系列図
    • 黒実線がロスビー変形半径.
  • 地衡流の時系列図
  • 定常状態での流体の高さ, 調節で引き起こされた地衡流
  • 計算初期での顕著な重力波の外向き放射
• ロスビー変形半径と重力波の伝播速度は理論値と整合的.

Karman

2 次元流内におけるカルマン渦シミュレーションモデル.

• 詳細
  • 使用サブルーチン : Ellip_Jacobi (use Ellip_Slv)

WK04

水平鉛直 2 次元流内における冷気外出流シミュレーションモデル.

• 詳細
  • 使用サブルーチン : Ellip_Jacobi (use Ellip_Slv)

SEQ

Pendergrass and Willoughby (2009) の 2 次元軸対称台風モデル.

• 詳細
  • 使用サブルーチン : Ellip_Gausei (use Ellip_Slv)

NM01

浅水系における渦ロスビー波伝播シミュレーション用数値モデル. 軸対称流に埋め込まれた非軸対称成分の時間発展を計算する. 接線方向はフーリエスペクトル, 動径方向は中心差分のハイブリッドスペクトルモデルである. その様から, 洗濯機モデルと作者は命名.

• 詳細
  • 使用サブルーチン : ffttp_1d (use ffts), grad_* (use derivation)

BAROVOR

順圧非発散渦度モデルを空間方向にスペクトル法を用いて数値積分する.

• 詳細
  • 使用サブルーチン : ffttp_2d (use ffts)

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