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dcpam5-primitive : 簡単金星計算 KW2007 VTEq-KW2007_SHR-KW2007

dcpam5-primitive を用いて描画した簡単金星計算の結果を示します. 本実験では, 放射平衡温度分布, 太陽放射加熱率ともに Kido and Wakata 2007 の設定を用いている.

計算環境

• システム
  • CPU: Intel(R) Core(TM)2 Duo CPU E6550 @ 2.33GHz
  • OS: GNU Debian Linux 5.0
  • uname -a: Linux joho15 2.6.26-2-686 #1 SMP Thu Sep 16 19:35:51 UTC 2010 i686 GNU/Linux
• コンパイラ: Intel(R) Fortran Compiler version 11.1
• 依存するライブラリとバージョン
  • netcdf ver. 3.6.3
  • gtool5 ver. 20100705
  • ispack ver. 0.82
  • spmodel ver. 0.6.1

実験設定

• プログラム: dcpam5-primitive
  • ソースツリー
  • tar.gz
• NAMELIST ファイル
• 初期値
  • 温度の基本場: 400[K]
    • 温度擾乱の振幅 0.1d0
  • 地表面圧力: 9.2d6
• 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])
• 境界条件
  • 水平(λ,φ) : 周期境界条件
  • 鉛直(σ) : dσ/dt = 0 (σ = 0, 1)
• 空間解像度: T10L50
• 経度格子点数: 32
• 緯度格子点数: 16
• 積分時間: 70000日
• 時間間隔: 1 時間
• 惑星半径: 6.050e6 [m]
• 回転角速度: 2.992677e-7 [s-1]
• 重力加速度:8.87 [m/s^2]
• 乾燥大気の定圧比熱: 820[J kg-1 K-1]
• 乾燥大気の気体定数: 191.4[J kg-1 K-1]

結果の考察

• 温度分布

地表付近で 700K, 上空で 200K となっており, 分布もほぼ Kido and Wakata 2007の結果と一致している. (以下のコマンドで描画)

$ gpview venus_Temp.nc@Temp,time=60000:70000 --mean lon,time --itr 2 --aspect 0.9

• 東西方向の風速分布

風速のピークが 50m/s で高度 70km, 緯度, 経度 70°付近に表れている. ピークの高度, 位置に関しては Kido and Wakata 2007 と同じような結果であるが, 風速がかなり弱い. (以下のコマンドで描画)

$ gpview venus_U.nc@U,time=60000:70000 --mean lon,time --itr 2 --aspect 0.9

• 南北方向の風速分布

両半球ともに高度 60km 付近で風速が 2〜3m/s くらいになっており, 極方向の風が吹いている. しかし, 風速が強い高度の範囲が Kido and Wakata 2007に比べて少し狭い気がする. また, 風速のピークも高度 90km, 緯度 10〜20°で 5m/s ほど出てしまっていることが気がかりである. (以下のコマンドで描画)

$ gpview venus_V.nc@V,time=60000:70000 --mean lon,time --itr 2 --aspect 0.9

DpDt_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png 圧力風分布	U_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png 東西風速分布	V_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png 南北風速分布
W_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png 鉛直風速分布	Temp_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png 温度分布	UDis_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png 東西風速分布の擾乱場
VDis_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png 南北風速分布の擾乱場	WDis_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png 鉛直風速分布の擾乱場	TempDis_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png 温度分布の擾乱場
UVDis_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png Eddy Momentum Flux	UWDis_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png Eddy Vertical Momentum Flux	Theta_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png 温位分布
Div_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png 発散分布	Vor_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png 渦度分布	DpDt_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png 圧力風分布
VEquivTempEq_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png 「等価」放射平衡温度分布	VNCTau_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png ニュートン冷却の時定数	Mass_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png 質量分布
TotEngy_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png 総エネルギー	PotEngy_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png ポテンシャルエネルギー	KinEngy_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png 運動エネルギー
IntEngy_VTEq-KW2007_SHR-KW2007_T-70000-70300_yz.png 内部エネルギー	VTempEq_KW2007_xytmean.png 本実験で用いた放射平衡温度分布	VSRadHR_KW2007_xytmean.png 本実験で用いた太陽放射加熱率