Odaka et al. (1998) の計算

arare3m で基本場の温位の拡散を考慮して計算すると 水平平均した温位の鉛直分布が階段状になってしまった (例えば2005-09-17 を参照). このようになる原因を探るため出力時間間隔を短くして 1 モデル時間だけ計算を行った.

行った計算は Odaka et al. (1998) と同じ内容である. ただし, 格子点間隔は水平鉛直ともに 200 m (Odaka et al.(1998) の倍), 水平領域は場は 25.6 km (Odaka et al. (1998) の半分)にしている.

計算設定

ソースプログラム arare3m-20050917
基本場の温度 高度 5 km 以下は温位 245 K, 高度 5 km 以上では温度 220 K
基本場の圧力 静水圧平衡 (地表面で 700 Pa)
温度の初期擾乱 最下層に最大振幅 2 K のランダムな擾乱を与える
圧力の初期擾乱 なし
風速の初期値 u = 0 m/s , w = 0 m/s
放射加熱 高度 5 km 以下で -50 K /day の一様冷却
地表面フラックス バルク法(バルク係数は熱, 運動量ともに 0.01 で一定, 地表面温度 270 K で固定)
重力加速度 3.72 m/s2
粘性 Klemp and Wilhelmson (1978). Cm = 0.2
時間フィルタ あり (係数は 0.1)
数値粘性 あり (5.0 x 10-4)
計算領域 水平 25.6 km x 鉛直 10 km
格子点間隔 水平 200 m x 鉛直 200 m
積分時間 1 時間
時間ステップ 長い: 3 秒, 短い: 0.3 秒
境界条件 水平: 周期, 鉛直: free-slip
数値解法 水平: 陽解法, 鉛直: 陰解法

計算結果

温位の水平平均値
温位変化の寄与の水平平均

arare-odaka1998-dx200-20050930-PotTempProf.png
t = 0, 30, 60 min における温位

arare-odaka1998-dx200-20050930-PotTempTend.png
t = 0 -- 60 min の平均値. 黒: 合計, 赤: 移流, 青: 拡散, 緑: 放射, 水色: 散逸
温位擾乱の水平平均値

arare-odaka1998-dx200-20050930-PotTempMeanX-t0.png
t = 0

arare-odaka1998-dx200-20050930-PotTempMeanX-t720.png
t = 12 min

arare-odaka1998-dx200-20050930-PotTempMeanX-t1440.png
t = 24 min

arare-odaka1998-dx200-20050930-PotTempMeanX-t2160.png
t = 36 min

arare-odaka1998-dx200-20050930-PotTempMeanX-t2880.png
t = 48 min

arare-odaka1998-dx200-20050930-PotTempMeanX-t3600.png
t = 60 min
水平速度

arare-odaka1998-dx200-20050930-VelX-t0.png
t = 0


arare-odaka1998-dx200-20050930-VelX-t720.png
t = 12 min

arare-odaka1998-dx200-20050930-VelX-t1440.png
t = 24 min

arare-odaka1998-dx200-20050930-VelX-t2160.png
t = 36 min

arare-odaka1998-dx200-20050930-VelX-t2880.png
t = 48 min

arare-odaka1998-dx200-20050930-VelX-t3600.png
t = 60 min
鉛直速度

arare-odaka1998-dx200-20050930-VelZ-t0.png
t = 0


arare-odaka1998-dx200-20050930-VelZ-t720.png
t = 12 min

arare-odaka1998-dx200-20050930-VelZ-t1440.png
t = 24 min

arare-odaka1998-dx200-20050930-VelZ-t2160.png
t = 36 min

arare-odaka1998-dx200-20050930-VelZ-t2880.png
t = 48 min

arare-odaka1998-dx200-20050930-VelZ-t3600.png
t = 60 min
乱流拡散係数(熱)

arare-odaka1998-dx200-20050930-Kh-t0.png
t = 0


arare-odaka1998-dx200-20050930-Kh-t720.png
t = 12 min

arare-odaka1998-dx200-20050930-Kh-t1440.png
t = 24 min

arare-odaka1998-dx200-20050930-Kh-t2160.png
t = 36 min

arare-odaka1998-dx200-20050930-Kh-t2880.png
t = 48 min

arare-odaka1998-dx200-20050930-Kh-t3600.png
t = 60 min
乱流拡散係数(運動量)

arare-odaka1998-dx200-20050930-Km-t0.png
t = 0


arare-odaka1998-dx200-20050930-Km-t960.png
t = 12 min

arare-odaka1998-dx200-20050930-Km-t1440.png
t = 24 min

arare-odaka1998-dx200-20050930-Km-t2160.png
t = 36 min

arare-odaka1998-dx200-20050930-Km-t2880.png
t = 48 min

arare-odaka1998-dx200-20050930-Km-t3600.png
t = 60 min
     
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