# 履歴
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# 2009/08/18  納多 哲史   作成
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title:: 同期回転惑星 (T21L16)
message:m,rd:{
= 同期回転惑星 (T21L16)

== 概要

dcpam5 において水惑星を同期回転 (日射分布が移動しない) 状態に置いた実験を行った.
}
message:m,rd:{
== 実験環境

* システム: PC
  * /proc/cpuinfo の model name: Intel(R) Xeon(R) CPU           X5460  @ 3.16GHz
  * OS: GNU Debian Linux 5.0
  * uname -a: Linux cps-whale01 2.6.26-2-amd64 #1 SMP Wed Aug 19 22:33:18 UTC 2009 x86_64\
 GNU/Linux
* コンパイラ: frt: Fujitsu Fortran Driver Version 1.0 (Nov  1 2005 19 :59 :21)
* 依存するライブラリとバージョン
  * netCDF ver. 4.0.1
  * gtool5 ver. 20090602
  * ISPACK ver. 0.82
  * spmodel ver. 0.5.0

== 実験設定

* プログラム: dcpam5 ver. 20090405
  * ((<ソースツリー|URL:../arch_data/src_backup/>))
  * ((<[tar.gz]|URL:../arch_data/src_backup.tar.gz>))
* ((<NAMELIST ファイル|URL:../arch_data/dcpam_ape_T21L16.nml>))

* 初期値
  * 同じ条件において 2000 日走らせたものをそのままリスタートさせた
#  * 東西風速: 15 × cos(φ) [m s-1]. (φ: 緯度)
#  * 地表面気圧: 1.0e+5 [Pa].
#  * 温度の基本場: 250 [K] に微小擾乱を与えた. 
#  * 温度の基本場: 280 [K] に微小擾乱を与えた. 
* 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) 
* 数値解法      
  * 水平(λ,φ) : スペクトル法 (球面調和関数展開・三角形切断)
  * 鉛直(σ) : 差分法 (Arakawa and Suarez, 1983)
  * 時間(t) : リープフロッグスキーム.
    * ただし重力波の項にはセミインプリシット法を用いる. 
      時間フィルター (Asselin, 1972). を用いる.
#      フィルター係数は 0.05 
      フィルター係数は 0.5E-01.
* 空間解像度
#  * 経度格子点数 : 64 (5.6 度 x 5.6 度)
#  * 緯度格子点数 : 32 (5.6 度 x 5.6 度)
#  * 鉛直層数 : 16
#* 最大波数:     21
  * 経度格子点数: 64 (5.6度)
  * 緯度格子点数: 32 (5.6度)
  * 鉛直層数: 16
* 最大波数: 21
#* 積分時間: 2000 日
* 積分時間: 35000. [day]
  * 最後の 33000 日を解析に使用
#* 時間間隔: 8 分
* 時間間隔: 8. 分

#* 惑星半径: 6.371e+6 [m]
* 惑星半径: 6371000. [m]
#* 自転角速度: 	     7.2921e-5 [s-1]
* 自転角速度: 0.4848E-04 [s-1]
#* 重力加速度: 	     9.8 [m s-2]
* 重力加速度: 9.800000000000001 [m s-2]
#* 乾燥大気定圧比熱:    1004.6 [J K-1 kg-1]
* 乾燥大気定圧比熱: 1004.6 [J K-1 kg-1]
#* 乾燥大気平均分子量:  28.964e-3 [kg mol-1]
* 乾燥大気平均分子量: 0.28964E-01 [kg mol-1]
#* 乾燥大気気体定数:    287.04 [J K-1 kg-1]
* 乾燥大気気体定数: 287.0459881231874 [J K-1 kg-1]
#* 最大波数に対する e-folding time:    3.0 [hours]
* 最大波数に対する e-folding time: 3. [hours]
#* 超粘性の次数:     8
* 超粘性の次数: 8

* 力学過程
  * プリミティブ方程式系 
#     詳しくは dcpam5 支配方程式系とその離散化 を参照のこと.
* 物理過程
  * 積雲パラメタリゼーション: 湿潤対流調節 (Manabe et al., 1965)
  * 大規模凝結
  * 放射
    * 経度 0 - 180 度に時間変化しない日射分布を与える
# * 太陽定数
    * 太陽定数: 1380. [W m-2]
# * 大気アルベド
    * 大気アルベド: 0.
#    * 短波放射: なし
#    * 長波放射: 灰色
    * 短波放射: 0 色
    * 長波放射: 1 色
    * 短波を計算する時間ステップ: 8 分
    * 長波を計算する時間ステップ: 8 分
  * 地表面
#    * アルベド
    * アルベド: 0.
#    * 熱容量
    * 熱容量: 0.


== 実行結果に関する付加情報

#* 標準出力: ((<URL:../arch_data/dcpam_ape_T21L16.log>))
* ((<標準出力|URL:../arch_data/dcpam_ape_T21L16.log>))

== 実験結果

#* ((<"熱収支と水収支"|URL:./budget.htm>))
* ((<"熱収支と水収支"|URL:./budget.htm>))

}

Tg_anim-xy.gif::地表面温度 10 日平均の動画
Rain_anim-xy.gif::降水 10 日平均の動画
Ps_anim-xy.gif::地表面気圧 10 日平均の動画

Temp_anim-xy-sigma0.5.gif::気温(sigma=0.5) 10 日平均の動画
U_anim-xy-sigma0.2.gif::東西風速(sigma=0.2) 10 日平均の動画
::

EVap-x0-180_timeseries-xymean.png::潜熱フラックス時系列 昼半球平均
EVap-x180-360_timeseries-xymean.png::潜熱フラックス時系列 夜半球平均
EVap_timeseries-xymean.png::潜熱フラックス時系列 全球平均

OLR-x0-180_timeseries-xymean.png::OLR時系列 昼半球平均
OLR-x180-360_timeseries-xymean.png::OLR時系列 夜半球平均
OLR_timeseries-xymean.png::OLR時系列 全球平均

Rain-x0-180_timeseries-xymean.png::降水時系列 昼半球平均
Rain-x180-360_timeseries-xymean.png::降水時系列 夜半球平均
Rain_timeseries-xymean.png::降水時系列 全球平均

SLR-x0-180_timeseries-xymean.png::SLR時系列 昼半球平均
SLR-x180-360_timeseries-xymean.png::SLR時系列 夜半球平均
SLR_timeseries-xymean.png::SLR時系列 全球平均

Sens-x0-180_timeseries-xymean.png::顕熱フラックス時系列 昼半球平均
Sens-x180-360_timeseries-xymean.png::顕熱フラックス時系列 夜半球平均
Sens_timeseries-xymean.png::顕熱フラックス時系列 全球平均

Tg-x0-180_timeseries-xymean.png::地表面温度時系列 昼半球平均
Tg-x180-360_timeseries-xymean.png::地表面温度時系列 夜半球平均
Tg_timeseries-xymean.png::地表面温度時系列 全球平均

flux-x0-180_timeseries-xymean.png::熱フラックス時系列 昼半球平均 <BR> (実線:OLR, 破線:SLR, 点線:降水, <BR> 一点鎖線:潜熱, 二点線:顕熱)
flux-x180-360_timeseries-xymean.png::熱フラックス時系列 夜半球平均 <BR> (実線:OLR, 破線:SLR, 点線:降水, <BR> 一点鎖線:潜熱, 二点線:顕熱)
flux_timeseries-xymean.png::熱フラックス時系列 全球平均 <BR> (実線:OLR, 破線:SLR, 点線:降水, <BR> 一点鎖線:潜熱, 二点線:顕熱)

flux-x0y0_timeseries.png::熱フラックス時系列 (0N, 0E) <BR> (実線:OLR, 破線:SLR, 点線:降水, <BR> 一点鎖線:潜熱, 二点線:顕熱)
flux-x90y0_timeseries.png::熱フラックス時系列 (0N, 90E) <BR> (実線:OLR, 破線:SLR, 点線:降水, <BR> 一点鎖線:潜熱, 二点線:顕熱)
flux-x180y0_timeseries.png::熱フラックス時系列 (0N, 180E) <BR> (実線:OLR, 破線:SLR, 点線:降水, <BR> 一点鎖線:潜熱, 二点線:顕熱)

flux-x270y0_timeseries.png::熱フラックス時系列 (0N, 270E) <BR> (実線:OLR, 破線:SLR, 点線:降水, <BR> 一点鎖線:潜熱, 二点線:顕熱)
flux-x90y30_timeseries.png::熱フラックス時系列 (90N, 30E) <BR> (実線:OLR, 破線:SLR, 点線:降水, <BR> 一点鎖線:潜熱, 二点線:顕熱)
flux-x270y30_timeseries.png::熱フラックス時系列 (270N, 30E) <BR> (実線:OLR, 破線:SLR, 点線:降水, <BR> 一点鎖線:潜熱, 二点線:顕熱)

ps-x0-180_timeseries-xymean.png::地表面気圧 昼半球平均 時系列
ps-x180-360_timeseries-xymean.png::地表面気圧 夜半球平均 時系列
ps_timeseries-xymean.png::地表面気圧 全球平均 時系列

ps_timeseries-xmean.png::地表面気圧 帯状平均 時系列
Tg_timeseries-xmean.png::地表面温度 帯状平均 時系列
Rain_timeseries-xmean.png::降水 帯状平均 時系列

u_timeseries-xmean-sigma0.2.png::東西風速 帯状平均 (sigma=0.2) 時系列
::
::

surface-flux_y-x0-180.png::熱フラックス赤道断面 昼半球平均 <BR> (実線:OLR, 破線:SLR, 点線:降水, <BR> 一点鎖線:潜熱, 二点線:顕熱)
surface-flux_y-x180-360.png::熱フラックス赤道断面 夜半球平均 <BR> (実線:OLR, 破線:SLR, 点線:降水, <BR> 一点鎖線:潜熱, 二点線:顕熱)
surface-flux_y-xmean.png::熱フラックス赤道断面 全球平均 <BR> (実線:OLR, 破線:SLR, 点線:降水, <BR> 一点鎖線:潜熱, 二点線:顕熱)

EVap_xy.png::潜熱フラックス 時間平均
OLR_xy.png::OLR 時間平均
Rain_xy.png::降水 時間平均

SLR_xy.png::SLR 時間平均
SSR_xy.png::SSR 時間平均
Sens_xy.png::顕熱フラックス 時間平均

EVap_timeseries_x0y0.png::潜熱フラックス 時系列 (0N, 0E)
OLR_timeseries_x0y0.png::OLR 時系列 (0N, 0E)
Rain_timeseries_x0y0.png::降水 時系列 (0N, 0E)

SLR_timeseries_x0y0.png::SLR 時系列 (0N, 0E)
label::<br>No Image<br><br>SSR_timeseries_x0y0.png<br>SSR 時系列 (0N, 0E)
Sens_timeseries_x0y0.png::顕熱フラックス 時系列 (0N, 0E)

ps_timeseries_x0y0.png::地表面気圧 時系列 (0N, 0E)
Tg_timeseries_x0y0.png::地表面温度 時系列 (0N, 0E)
::

EVap_timeseries_x90y0.png::潜熱フラックス 時系列 (0N, 90E)
OLR_timeseries_x90y0.png::OLR 時系列 (0N, 90E)
Rain_timeseries_x90y0.png::降水 時系列 (0N, 90E)

SLR_timeseries_x90y0.png::SLR 時系列 (0N, 90E)
label::<br>No Image<br><br>SSR_timeseries_x90y0.png<br>SSR 時系列 (0N, 90E)
Sens_timeseries_x90y0.png::顕熱フラックス 時系列 (0N, 90E)

ps_timeseries_x90y0.png::地表面気圧 時系列 (0N, 90E)
Tg_timeseries_x90y0.png::地表面温度 時系列 (0N, 90E)
::

EVap_timeseries_x180y0.png::潜熱フラックス 時系列 (0N, 180E)
OLR_timeseries_x180y0.png::OLR 時系列 (0N, 180E)
Rain_timeseries_x180y0.png::降水 時系列 (0N, 180E)

SLR_timeseries_x180y0.png::SLR 時系列 (0N, 180E)
label::<br>No Image<br><br>SSR_timeseries_x180y0.png<br>SSR 時系列 (0N, 180E)
Sens_timeseries_x180y0.png::顕熱フラックス 時系列 (0N, 180E)

ps_timeseries_x180y0.png::地表面気圧 時系列 (0N, 180E)
Tg_timeseries_x180y0.png::地表面温度 時系列 (0N, 180E)
::

EVap_timeseries_x270y0.png::潜熱フラックス 時系列 (0N, 270E)
OLR_timeseries_x270y0.png::OLR 時系列 (0N, 270E)
Rain_timeseries_x270y0.png::降水 時系列 (0N, 270E)

SLR_timeseries_x270y0.png::SLR 時系列 (0N, 270E)
label::<br>No Image<br><br>SSR_timeseries_x270y0.png<br>SSR 時系列 (0N, 270E)
Sens_timeseries_x270y0.png::顕熱フラックス 時系列 (0N, 270E)

ps_timeseries_x270y0.png::地表面気圧 時系列 (0N, 270E)
Tg_timeseries_x270y0.png::地表面温度 時系列 (0N, 270E)
::

EVap_timeseries_x90y30.png::潜熱フラックス 時系列 (30N, 90E)
OLR_timeseries_x90y30.png::OLR 時系列 (30N, 90E)
Rain_timeseries_x90y30.png::降水 時系列 (30N, 90E)

SLR_timeseries_x90y30.png::SLR 時系列 (30N, 90E)
label::<br>No Image<br><br>SSR_timeseries_x90y30.png<br>SSR 時系列 (30N, 90E)
Sens_timeseries_x90y30.png::顕熱フラックス 時系列 (30N, 90E)

ps_timeseries_x90y30.png::地表面気圧 時系列 (30N, 90E)
Tg_timeseries_x90y30.png::地表面温度 時系列 (30N, 90E)
::

EVap_timeseries_x270y30.png::潜熱フラックス 時系列 (30N, 270E)
OLR_timeseries_x270y30.png::OLR 時系列 (30N, 270E)
Rain_timeseries_x270y30.png::降水 時系列 (30N, 270E)

SLR_timeseries_x270y30.png::SLR 時系列 (30N, 270E)
label::<br>No Image<br><br>SSR_timeseries_x270y30.png<br>SSR 時系列 (30N, 270E)
Sens_timeseries_x270y30.png::顕熱フラックス 時系列 (30N, 270E)

ps_timeseries_x270y30.png::地表面気圧 時系列 (30N, 270E)
Tg_timeseries_x270y30.png::地表面温度 時系列 (30N, 270E)
::

ps_xy.png::地表面気圧 時間平均
Tg_xy.png::地表面温度 時間平均
::

T_yz-x90.png::気温 経度 90 度断面
T_yz-x270.png::気温 経度 270 度断面
::

T-x0-180_yz-xmean.png::気温 昼半球平均・帯状平均
T-x180-360_yz-xmean.png::気温 夜半球平均・帯状平均
T_yz-xmean.png::気温 帯状平均

q_yz-x90.png::比湿 経度 90 度断面
q_yz-x270.png::比湿 経度 270 度断面
::

q-x0-180_yz-xmean.png::比湿 昼半球平均・帯状平均
q-x180-360_yz-xmean.png::比湿 夜半球平均・帯状平均
q_yz-xmean.png::比湿 帯状平均

u_yz-x90.png::東西風速 経度 90 度断面
u_yz-x270.png::東西風速 経度 270 度断面
::

u-x0-180_yz-xmean.png::東西風速 昼半球平均・帯状平均
u-x180-360_yz-xmean.png::東西風速 夜半球平均・帯状平均
u_yz-xmean.png::東西風速 帯状平均

v_yz-x90.png::南北風速 経度 90 度断面
v_yz-x270.png::南北風速 経度 270 度断面
::

v-x0-180_yz-xmean.png::南北風速 昼半球平均・帯状平均
v-x180-360_yz-xmean.png::南北風速 夜半球平均・帯状平均
v_yz-xmean.png::南北風速 帯状平均

T_xy-z0.png::気温 地表面
T_xz-y0.png::気温 赤道断面
q_xy-z0.png::比湿 地表面

SigDot_xz-y0.png::鉛直流 赤道断面
surface-flux_y0.png::熱フラックス赤道断面 時間平均 <BR> (実線:OLR, 破線:SLR, 点線:降水, <BR> 一点鎖線:潜熱, 二点線:顕熱)
u_xz-y0.png::東西風速 赤道断面

u_xy-sigma0.2.png::東西風速 sigma=0.2 断面
u_xy-sigma0.5.png::東西風速 sigma=0.5 断面
::

v_xy-sigma0.2.png::南北風速 sigma=0.2 断面
v_xy-sigma0.5.png::南北風速 sigma=0.5 断面
::

T_xy-sigma0.7.png::気温 sigma=0.7 断面
::
::

temp_eddy_variance.png::気温の擾乱の分散 (最後の 15000 日)
u_eddy_var_wave-zmean.png::Vertically averaged zonal spectra <BR> of the eddy variance of zonal wind (last 5000 days)
mass_stream_func.png::質量流線関数 (最後の 15000 日)


footer:m,rd:{
== 参考文献

* Arakawa, A., Suarez, M.J., 1983: Vertical differencing of the primitive equations in sigma coordinates., ((|Mon. Wea. Rev.|)), ((*111*)), 34-45.
* Asselin, R., 1972: Frequency Filter for Time Integrations, ((|Mon. Wea. Rev.|)), ((*100*)), 487-490.
* Manabe, S., Smagorinsky, J., and Strickler, R. F., 1965: Simulated climatology of a general circulation model with a hydrologic cycle. ((|Mon. Weather Rev.|)), ((*93*)), 769-798.
}