dcpam5 による山岳応答のテスト計算

概要

dcpam5 における, 山岳応答のテスト計算.

計算結果は実験結果に記す.

システム (uname -a)	SUPER-UX unix ??.1 SX-8
コンパイラ	FORTRAN90/SX
依存するライブラリとバージョン	netCDF ver 3.6.1 gtool5 ver 20081109 ISPACK ver 0.71 spml ver 0.4.2

プログラムのソースコード	dcpam5-20090126
NAMELIST ファイル	info00/dcpam_hs94_T42L20_U15.nml
初期値	東西風速は 15 × cos(φ) [m s-1]. (φ: 緯度) 地表面気圧は 1.0e+5 [Pa]. 温度の基本場は, 250 [K] で微小擾乱を与えてある.

計算領域	水平(λ,φ) : 全球 (λ=[0, 360], φ=[-90, 90]) 鉛直(σ=p/p₀) : 大気下端～上端 (σ = [0, 1])
時間間隔	30 分
積分時間	1200 日
境界条件	水平(λ,φ) : 周期境界条件鉛直(σ) : dσ/dt = 0 (σ = 0, 1)
数値解法	水平(λ,φ) : スペクトル法 (球面調和関数展開・三角形切断) 鉛直(σ) : 差分法 (Arakawa and Suarez, 1983) 時間(t) : リープフロッグスキーム. ただし重力波の項にはセミインプリシット法を用いる. 時間フィルター (Asselin, 1972). を用いる. フィルター係数は 0.05

空間解像度	東西格子点数 : 128 南北格子点数 : 63 鉛直格子点数 : 20
最大波数	42

惑星半径	6.371e+6 [m]
回転角速度	7.292e-5 [s-1]
重力加速度	9.8 [m/s^2]
乾燥大気定圧比熱	1004.6 [J K^-1 kg^-1]
乾燥大気気体定数	287.04 [J K^-1 kg^-1]
最大波数に対する e-folding time	8640.0 [s]
超粘性の次数	8

力学過程	プリミティブ方程式系. 詳しくは dcpam5 支配方程式系とその離散化を参照のこと.
物理過程	Held and Suarez (1994) で提案されるニュートン冷却とレイリー摩擦

Arakawa, A., Suarez, M. J., 1983: Vertical differencing of the primitive equations in sigma coordinates. Mon. Wea. Rev., 111, 34--35.
Asselin, R. A., 1972: Frequency filter for time integrations. Mon. Wea. Rev., 100, 487--490.
Held, I. M., and Suarez, M. J., 1994: A proposal for the intercomparison of the dynamical cores of atmospheric general circuation models. Bull. Am. Meteor. Soc., 75 , 1825--1830.

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