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: 放射 : 力学過程 : 積雲パラメタリゼーション

大規模凝結

比湿の値は飽和値を越えるときに 大規模凝結スキームがおのおののグリッドポイントにおいて適用される. 大規模凝結スキームは比湿の値が飽和値なることを要求する. 凝結した水は雨として系からただちに取り除かれる. 対流調節スキームの場合は雨粒も雲も存在しない. 時間積分手続きにおいて, 大規模凝結スキームは 対流調節スキームの後に適用される.

大規模凝結の条件は次である.

\begin{displaymath}
\hat{q} > q^*(\hat{T},p),
\end{displaymath} (25)

ここで $\hat{T}$, $\hat{q}$ は調節前の温度と比湿の値である. 大規模凝結調節のあとに 温度と比湿の値は
\begin{displaymath}
q = q^*(T,p)
\end{displaymath} (26)


\begin{displaymath}
C_p T + Lq = C_p \hat{T} + L \hat{q}.
\end{displaymath} (27)

となる.

これらについての解はニュートン法によって得られる.

$\displaystyle T$ $\textstyle =$ $\displaystyle \hat{T}
+ \frac{L}{C_p}
\frac{\hat{q} - q^* (\hat{T},p)}
{1 + \frac{L}{C_p} \DP{q^*}{T}},$ (28)
$\displaystyle q$ $\textstyle =$ $\displaystyle \hat{q}
- \frac{L}{C_p} \DP{q^*}{T}
\frac{\hat{q} - q^* (\hat{T},p)}
{1 + \frac{L}{C_p} \DP{q^*}{T}}.$ (29)

降雨量は次の式で計算される.
\begin{displaymath}
P = \frac{\Delta p}{g} (\hat{q} - q).
\end{displaymath} (30)



okuyama naonori 平成13年1月10日