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赤外放射を仮定した計算

金星雲層内における対流の数値実験 において, 境界での熱フラックスをゼロとし, 簡単な赤外放射分布を与えた場合の計算例.

計算設定

• 計算概要
  • 計算領域
    • x 方向に 180 km, z 方向に 20 km.
      • Baker et al. (1998) と同じ計算領域
  • 格子点数
    • nx = 1200, nz = 100 (dx = 150 m, dz = 200 m)
      • Baker et al. (1998) では x 方向に 1000 点, z 方向に 168 点
  • 境界条件
    • 水平方向: 周期境界条件
    • 鉛直方向: 熱フラックス固定, 境界で w = 0.
  • 散逸加熱項を無視した.
  • スポンジ層 (Rayleigh damping) なし.
  • 計算時間は 280,000 sec
  • 初期温位擾乱は鉛直 10 km 地点にランダムに 1 K の擾乱を与えた.
  • 太陽放射強制は Baker et al. (1998) の表 1 と同じプロファイルを用いた.
  • 鉛直領域は金星の高度 40 - 60 km を想定している.
  • 水平方向には 30km x 6 並列計算

ソースコード

• arare5-20120301
• 初期値 namelist ファイル
• メイン namelist ファイル
• 強制設定ファイル

netCDF / 描画スクリプト

• 計算結果は計算計画の都合上以下のように分割している
  • netCDF は各リンク先の time_xxxxxxxx-yyyyyyyy
  • 描画スクリプトは各リンク先の original-script-mpi
• 計算結果

figure

line_PTempRad.png 放射強制分布. 赤線が太陽放射加熱率, 青線が赤外放射を想定した加熱率.	line_kinener-dens.png 運動エネルギー密度 (t=180000-280000)	contour_VelX_180000.png t = 180000 sec における水平速度分布
contour_VelX_280000.png t = 280000 sec における水平速度分布	contour_VelZ_180000.png t = 180000 sec における鉛直速度分布	contour_VelZ_280000.png t = 266400 sec における鉛直速度分布
line_VelX_square.png 水平速度の 2 乗平均 (t = 180000 sec から 6 時間毎)	line_VelZ_square.png 鉛直速度の 2 乗平均 (t = 180000 sec から 6 時間毎)	contour_ptemp_dev_180000.png t = 180000 sec における温位偏差
contour_ptemp_dev_280000.png t = 280000 sec における温位偏差	contour_PwSectrum_Kener.png 運動エネルギーのパワースペクトル	contour_PwSectrum_PTemp.png 温位のパワースペクトル
line_PtempAllMean.png 基本場の温位の時間変化 (t = 180000 sec から 6 時間毎)	line_PwSpectrum_Kener_eachPower.png t = 180000-280000 sec における運動エネルギーの波数帯別パワースペクトル (赤線:'k'=>0.03490658..0.06981317, 緑線:'k'=>0.1047198..0.3141593, 青線:'k'=>0.3490658..1.500983, 紫線:'k'=>1.53589..41.853)	line_PwSpectrum_PTemp_eachPower.png t = 180000-280000 sec における温位の波数帯別パワースペクトル (赤線:'k'=>0.03490658..0.06981317, 緑線:'k'=>0.1047198..0.3141593, 青線:'k'=>0.3490658..1.500983, 紫線:'k'=>1.53589..41.853)
line_kinener-conv.png 運動エネルギー方程式の各項の値	line_nonconv.png 系内の熱エネルギーの総量の時間微分と各項の寄与