Odaka et al.(1998) 計算

arare3m を用いて Odaka et al. (1998) の計算を行った. ただし格子点間隔は水平鉛直ともに 200 m (Odaka et al. (1998) の 2 倍), 水平領域幅を 25.6 km (Odaka et al. (1998) の半分)としている. 計算モデル時間は 12 時間である.

今回から各エネルギーの時間変化とさまざまな過程によるエネルギーの時間変化率を診断量として出力するようにした.

計算設定

実行環境と計算時間

計算結果

温位(水平平均からの偏差)

arare-odaka1998-dx200-20051128-PotTemp-t0.png
t = 0 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-PotTemp-t7200.png
t = 2 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-PotTemp-t14400.png
t = 4 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-PotTemp-t21600.png
t = 6 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-PotTemp-t28800.png
t = 8 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-PotTemp-t36000.png
t = 10 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-PotTemp-t43200.png
t = 12 hr

水平速度

arare-odaka1998-dx200-20051128-VelX-t0.png
t = 0 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-VelX-t7200.png
t = 2 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-VelX-t14400.png
t = 4 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-VelX-t21600.png
t = 6 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-VelX-t28800.png
t = 8 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-VelX-t36000.png
t = 10 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-VelX-t43200.png
t = 12 hr

鉛直速度

arare-odaka1998-dx200-20051128-VelZ-t0.png
t = 0 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-VelZ-t7200.png
t = 2 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-VelZ-t14400.png
t = 4 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-VelZ-t21600.png
t = 6 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-VelZ-t28800.png
t = 8 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-VelZ-t36000.png
t = 10 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-VelZ-t43200.png
t = 12 hr

乱流拡散係数(熱)

arare-odaka1998-dx200-20051128-Kh-t0.png
t = 0 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-Kh-t7200.png
t = 2 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-Kh-t14400.png
t = 4 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-Kh-t21600.png
t = 6 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-Kh-t28800.png
t = 8 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-Kh-t36000.png
t = 10 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-Kh-t43200.png
t = 12 hr

乱流拡散係数(運動量)

arare-odaka1998-dx200-20051128-Km-t0.png
t = 0 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-Km-t7200.png
t = 2 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-Km-t14400.png
t = 4 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-Km-t21600.png
t = 6 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-Km-t28800.png
t = 8 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-Km-t36000.png
t = 10 hr

arare-odaka1998-dx200-20051128-Km-t43200.png
t = 12 hr

エネルギーの変化

arare-odaka1998-dx200-20051128-Energy.png
領域全体のエネルギーの時間変化.
黒: 合計,
赤: ポテンシャルエネルギー(平均温位による分),
青: ポテンシャルエネルギー(平均温位からのずれによる分),
緑: 運動エネルギー,
水色: 弾性エネルギー

arare-odaka1998-dx200-20051128-Energytend.png
各要素によるエネルギーの時間変化率.
黒: 合計,
赤: 放射,
青: 運動量の乱流拡散,
他: 散逸, 熱の乱流拡散, 地表面熱フラックス, 地表面運動量フラックス, 基本場からの変換, 準圧縮系の非保存項.

arare-odaka1998-dx200-20051128-Energytend2.png
各要素によるエネルギーの変化.

全質量の時間変化

温位の時間変化

温位変化の寄与

arare-odaka1998-dx200-20051128-MassTotal.png
領域全体の質量の時間変化. t=0 における値を 1 としたときの割合.

arare-odaka1998-dx200-20051128-PotTempProf.png
温位の水平平均値の鉛直分布. 右から t = 0,2,4,6,8,10,12 hr.

arare-odaka1998-dx200-20051128-PotTempTend.png
t = 11--12 hr の平均. 黒: 合計, 赤: 移流, 青: 拡散, 緑: 放射, 水色: 散逸

ソースプログラム	arare3m-20051128
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	12 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

実行環境	PC (Intel Pentium 4 CPU 2.40 GHz)
計算時間	不明