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金星雲層内における対流の数値実験

deepconv/arare5 を用いて金星雲層内における対流の数値実験を行った結果を以下にまとめる. Baker et al., (1998) の再計算を行った川畑修論の再計算を行う.

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.
  • 初期温位擾乱は鉛直 50 km 地点にランダムに最大 5 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.

ソースコード

• arare5
• 初期値 namelist ファイル
• メイン namelist ファイル

計算結果

• 川畑計算と定性的には同じ結果
  • 下降流が駆動される時刻 (t = 3e4 sec) も同じ.
• 温度の下がりは小さい. 2e4 刻みで, 0.1 度も下がらない.

TODO

• rho theta の領域平均値の時間変化を川畑計算と比べる.
  • line_nonconv_large.png, line_rhotheta.png を書く
    • 川畑計算では, theta の減率の全領域平均は 4.5x10^-4 程度.
    • 現在の計算では, theta の減率の「対流層」での平均値は 1x10^-6 程度.

figure

ptemp_30000sec.png	ptemp_500000sec.png
velz_30000sec.png	velz_500000sec.png
ptemp.png t0 = 28e4 sec, dt = 2e4 sec	ptemp-budjet.png
ptemp-flux_1.png ptemp	ptemp-flux_2.png ptemp
ptemp-flux_3.png temp