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主成分凝結に伴う圧力変化の計算

主成分凝結計算において, 凝結に関連する項のみを計算した. すなわち, 温位は凝結に伴う潜熱によってのみ変化するとし, 圧力は凝結に伴う熱膨張と気体成分の減少によってのみ変化するとして計算した.

凝結に関連する項は時間分割法の短い時間ステップで計算されており, 長い時間ステップは使われていない. 計算モデル時間は 450 秒である.

計算結果

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DensCloud-zt-nc.png 雲密度の z-t 分布	DensCloud-t-nc.png z = 5000 m における雲密度の時間変化
PotTemp-zt-nc.png 温位の z-t 分布	PotTemp-t-nc.png z = 5000 m における温位の時間変化
SupSatRatio-zt-nc.png 過飽和度の z-t 分布	SupSatRatio-t-nc.png z = 5000 m における過飽和度の時間変化
Exner-zt-nc.png 無次元圧力の z-t 分布	Exner-t-nc.png z = 5000 m における無次元圧力の時間変化	凝結に伴う圧力変化は (c2/Cpθ)(L/(CpΠ)-1)(ρs/ρ)で与えられる(c:音速, Cp:定圧比熱, θ:基本場温位, Π:基本場無次元圧力, ρs:雲密度, ρ:大気密度). c=200 m/s, Cp=800 J/kg K, θ=150 K, Π=0.85, ρs=1.5x103 kg/m3, ρ=0.015 kg/m3とおおよその値を代入して圧力変化の大きさを見積もると 1.3x10-3となり計算された値と大体一致する.