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deepconv/arare4 : Odaka et al. (1998) の再計算 (3D, その 1)

3D 版 deepconv/arare4 を用いて Odaka et al. (1998) の再計算を行う. ただし以下の設定について Odaka et al. (1998) と異なる.

• 高度 7 km より上層にレイリー摩擦

計算設定

• 計算領域
  • 水平 20 km, 鉛直 10 km
• 基本場の設定
  • 地表気温 245 K
  • 高度 5 km までは等温位, 5 km より上層は等温度
• 物理過程の設定
  • 乱流拡散係数は, Klemp and Wilhelmson (1978) を簡略可した 1 次クロージャ
  • 高度 5 km 以下に水平一様な固定冷却 (Q = -50 k/day)
  • 高度 7 km より上層にレイリー摩擦, 時定数は 300 sec
  • 地表からの運動量と熱のフラックスはバルク法で計算, バルク係数は 0.01
• 大気成分
  • CO2 のみ
• 空間/時間格子間隔
  • 格子間隔をパラメータ
    • 水平格子間隔 200 m ,鉛直格子間隔 200 m
    • 水平格子間隔 200 m ,鉛直格子間隔 100 m
  • 時間格子間隔
    • 水平格子間隔 200 m ,鉛直格子間隔 200 m
      • 長い時間ステップ: 4 sec
      • 短い時間ステップ: 0.2 sec
    • 水平格子間隔 200 m ,鉛直格子間隔 100 m
      • 長い時間ステップ: 2 sec
      • 短い時間ステップ: 0.2 sec
• 境界条件
  • 水平方向に周期境界, 上下境界で w = 0
  • 地表面温度 270 K
• 初期条件
  • u = w = Km = 0
  • 最下層に最大振幅 1 K の温位擾乱を乱数的に与える,
• 積分時間
  • 12 時間

ソースコード, 設定ファイル

• ソースコード
  • 20071012 版ソースコードを修整したもの
  • tgz ファイル
• 設定ファイル
  • dx = dy = 200 m, dz = 200 m 実験
  • dx = dy = 200 m, dz = 100 m 実験

結果一覧

dx = dy = 200 m, dz = 100 m 実験
平均温位の時間変化	水平平均加熱率の鉛直分布 (t=43200 sec)
水平風 (t=43200 sec, z = 100 m)	水平風 (t=43200 sec, x = 17 km)
鉛直風 (t=43200 sec, z = 2.5 km)	鉛直風 (t=43200 sec, x = 17 km)	鉛直風 (t=43200 sec, y = 4 km)
温位偏差 (t=43200 sec, z = 2.5 km)	温位偏差 (t=43200 sec, y = 17 km)
乱流拡散係数 (t=43200 sec, z = 2.5 km)	乱流拡散係数 (t=43200 sec, x = 17 km)
鉛直渦度 (t=43200 sec, z = 2.5 km)	鉛直渦度 (t=43200 sec, z = 50 m)	鉛直渦度 (t=43200 sec, z = 50 m)
dx = dy = 200 m, dz = 200 m 実験
平均温位の時間変化	水平平均加熱率の鉛直分布 (t=43200 sec)
水平風 (t=43200 sec, z = 2.5 km)	水平風 (t=43200 sec, z = 100 m)	水平風 (t=43200 sec, y = 17.5 km)
鉛直風 (t=43200 sec, z = 2.5 km)	鉛直風 (t=43200 sec, z = 100 m)	鉛直風 (t=43200 sec, y = 17.5 km)
温位偏差 (t=43200 sec, z = 2.5 km)	温位偏差 (t=43200 sec, y = 17.5 km)
乱流拡散係数 (t=43200 sec, z = 2.5 km)	乱流拡散係数 (t=43200 sec, y = 17.5 km)
鉛直渦度 (t=43200 sec, z = 2.5 km)	鉛直渦度 (t=43200 sec, z = 100 m)