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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.

実験環境

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

実験設定

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

実行結果に関する付加情報

標準出力 info00/stdout.txt
標準エラー出力 info00/stderr.txt
プロファイラによる速度計測 info00/ftrace.txt

参考文献

実験結果

地形
地表面高度 [m]

   
東西・時間平均 (1000 -- 1200 日)
東西風速 [m s-1]

南北風速 [m s-1]

温度 [K]

時間平均 (1000 -- 1200 日), σ=0.5
東西風速 [m s-1]

南北風速 [m s-1]

温度 [K]

 
渦度 [s-1]

発散 [s-1]

 
時間平均 (1000 -- 1200 日), 緯度 30 °
東西風速 [m s-1]

南北風速 [m s-1]

温度 [K]

 
渦度 [s-1]

発散 [s-1]

 
       

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