圧力方程式における熱膨張項の鉛直分布の見積り (非断熱加熱項のみ・地表面フラックスも考慮)

計算の概要

このページでは, deepconv で -1.0 K day-1 の一様冷却計算を行ったときの, deepconv 定式化マニュアルの (A.46) における熱膨張項の水平平均値を見積もる. ただしここでは, 非断熱加熱の項のみを見る. 非断熱加熱としては, 凝結・拡散・放射・乱流・地表面熱フラックスを考慮する. また, この式の右辺中括弧前にある分数の分母の ρ を含まないものが正しい式であり(そうしないと左辺と次元が合わない), このページでもその結果をもとに計算を行っている.

基本方針は, Nakajima and Matsuno (1988) に近い条件での計算.

モデル: deepconv / arare5

無印
基本場の圧力を用いて地表面フラックスを計算
移流
- 準圧縮方程式系
乱流混合
- 1.5 次クロージャ―
- バルク法による下部境界フラックス
  - バルク係数 1.5d-3
  - 風速のかさ上げ 3 m/s
温かい雨のパラメタリゼーション
摩擦層
- z > 25 km に適用

領域: 2 次元

水平 256 km
鉛直実験によって変える

格子間隔

水平 1000 m
鉛直 300 m

下部境界

温度 302 K (固定)

大気組成

乾燥成分 : N2 (空気ではない)
凝結成分 : H2O

熱強制

-1 K/day for z<= 10 km
0 K/day for z>= 15 km
10 km < z < 15 km では線形でつなぐ

温かい雨のパラメタリゼーション

雲水から雨水への変換の閾値 q_{cr} = 1e-3

積分時間

50 日

タイムステップ

長いタイムステップ: 2 sec
短いタイムステップ: 1 sec

計算に用いたスクリプト

熱膨張項を計算して netCDF に出力するスクリプト

makenetCDF_xzt_thermalexpansionterm-dthetadt-plussfcmassflux.rb
- 同じディレクトリに thermal-moist_PTempCond.nc, thermal-moist_PTempDisp.nc, thermal-moist_PTempRad.nc, thermal-moist_PTempTurb.nc, thermal-moist_SfcHeatFlux.nc, thermal-moist_restart.nc を置いて実行すること.

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