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deepconv/arare4 : Scamarock and Klemp (1989) の Cold bubble 実験 (1)

Scamarock and Klemp (1989) (以下 SK1989 とする) が行った Cold bubble 実験を 行う.

• 空間格子間隔は水平鉛直ともに 300 m.
• 水平計算領域を SK1989 の 2 倍とり, 領域の中心に初期温位擾乱を置く.
• 水平方向の境界は周期境界.

計算設定

• 計算領域
  • 水平 48 km
  • 鉛直 12 km
• 基本場の設定
  • 地表気温 300 K, 地表気圧 1000 hPa
  • 領域全体で等温位
• 物理過程の設定
  • 熱に対する乱流拡散係数は運動量に対する拡散係数と同じ
    • 最大値は 75 m^2/sec に設定.
  • 放射強制なし
  • スポンジ層: 上層の 3 km に設定, 緩和時間は 300 sec.
  • ニュートン冷却なし
• 大気成分
  • 乾燥成分 N2
  • 凝結成分なし (相対湿度 0)
• 空間/時間格子間隔, 境界条件
  • 空間格子間隔 300 m
    • 格子点数は 160 x 40
  • 時間格子間隔
    • 長い時間ステップ: 1 sec
    • 短い時間ステップ: 0.25 sec
  • 境界条件
    • 水平境界: 周期境界条件
    • 上下境界: 応力なし, w=0 , 熱フラックスなし
• 初期条件
  • x = 24 km, z = 3 km を中心に cos 型の負の温位擾乱を与える.
  • 振幅は -15 K
• 積分時間
  • 1500 sec

ソースコード, 設定ファイル

• ソースコード
  • main プログラムは arare_SK1989.f90. オリジナル版は arare_moist.f90
  • tgz
• arare.conf

結果一覧

以下の図は全計算領域の右下 1/4 の範囲 (0<x<24 km, 0<z<6 km) を描画したもの であることに注意.

動画 (左) 温位擾乱 (中) 水平速度 (右) 乱流拡散係数
静止画 (上) 温位擾乱 (中) 水平速度(下) 乱流拡散係数
t=0 sec	t=200 sec	t=400 sec	t=600 sec	t=800 sec	t=1000 sec	t=1200 sec	t=1400 sec