Odaka et al. (1998) の計算

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) の倍), 水平領域は場は 25.6 km (Odaka et al. (1998) の半分)にしている. 計算モデル時間は 6 時間である.

計算設定

ソースプログラム arare3m-20051005
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 6 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

実行環境と計算時間

実行環境 PC (Intel Pentium 3 CPU 1 GHz x 2)
計算実時間 約 1 時間 30 分

計算結果

温位の初期分布
温位の水平平均値の時間変化
温位変化の寄与

arare-odaka1998-dx200-20051005-PotTempInit.png

arare-odaka1998-dx200-20051005-PotTempProf.png
右から t = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 hr

arare-odaka1998-dx200-20051005-PotTempTend.png
t = 5--6 hr の平均. 黒: 合計, 赤: 移流, 青: 拡散, 緑: 放射, 水色: 散逸
温位(水平平均からのずれ)

arare-odaka1998-dx200-20051005-PotTemp-t0.png
t = 0

arare-odaka1998-dx200-20051005-PotTemp-t7200.png
t = 2 hr

arare-odaka1998-dx200-20051005-PotTemp-t14400.png
t = 4 hr

arare-odaka1998-dx200-20051005-PotTemp-t21600.png
t = 6 hr
水平速度

arare-odaka1998-dx200-20051005-VelX-t0.png
t = 0


arare-odaka1998-dx200-20051005-VelX-t7200.png
t = 2 hr

arare-odaka1998-dx200-20051005-VelX-t14400.png
t = 4 hr

arare-odaka1998-dx200-20051005-VelX-t21600.png
t = 6 hr
鉛直速度

arare-odaka1998-dx200-20051005-VelZ-t0.png
t = 0


arare-odaka1998-dx200-20051005-VelZ-t7200.png
t = 2 hr

arare-odaka1998-dx200-20051005-VelZ-t14400.png
t = 4 hr

arare-odaka1998-dx200-20051005-VelZ-t21600.png
t = 6 hr
乱流拡散係数(熱)

arare-odaka1998-dx200-20051005-Kh-t0.png
t = 0


arare-odaka1998-dx200-20051005-Kh-t7200.png
t = 2 hr

arare-odaka1998-dx200-20051005-Kh-t14400.png
t = 4 hr

arare-odaka1998-dx200-20051005-Kh-t21600.png
t = 6 hr
乱流拡散係数(運動量)

arare-odaka1998-dx200-20051005-Km-t0.png
t = 0


arare-odaka1998-dx200-20051005-Km-t7200.png
t = 2 hr

arare-odaka1998-dx200-20051005-Km-t14400.png
t = 4 hr

arare-odaka1998-dx200-20051005-Km-t21600.png
t = 6 hr
全質量
全運動エネルギー
全静的エネルギー

arare-odaka1998-dx200-20051005-MassTotal.png
t = 0 を 1 とした時の値をプロットしている.

arare-odaka1998-dx200-20051005-KineticEnergyTotal.png

arare-odaka1998-dx200-20051005-PotentialEnergyTotal.png
     
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