deepconv テストプログラム: 重力流の計算

ここでは deepconv を用いた 2 次元の重力流を計算するテストプログラムの実行方法を 説明します. この計算の設定は Straka et al. (1993) で示されている設定に 沿っています

実験設定の概要

計算設定の概要は以下の通りです. 具体的な数値等の詳細は設定ファイルを参照してください.

• 計算領域
  • 水平方向に 51.2 km & 100 m 鉛直方向に 6.4 km
    • x 方向の流れを計算する場合, x 方向に 51.2 km, y 方向に 100 m
• 基本場と数値摩擦の設定
  • 温位一定の乾燥大気 (300 K)
  • スポンジ層なし, 拡散係数一定 (75 m^2/sec)
• 大気成分などのパラメータ
  • 地球大気条件
• 空間 / 時間格子間隔
  • 空間格子間隔: 50 m, 100 m, 200 m, 400 m
  • 時間格子間隔
    • 長い時間ステップ 1.0 sec, 短い時間ステップ 0.1 sec
• 境界条件
  • 水平方向に周期境界, 鉛直方向に摩擦無し条件
• 初期条件
  • 移流方向の位置 25.6 km, z = 3.0 km を中心に, 振幅 -15.0 K の cos 型の温位擾乱
    • x 方向の流れを計算する場合, x = 25.6 km に置く
• 計算モデル時間
  • 900 sec

実験方法

実験は "exp_setup_files/04_density-current" ディレクトリに移動して行います. このディレクトリに設定ファイル "density-current.conf" と実行スクリプト "testrun.rb" が格納されています.

$ cd exp_setup_files/04_density-current
$ ls
density-current.conf  testrun.rb

実験を行うにはスクリプト "testrun.rb" を実行してください. このスクリプト により, 個別の実験を行うための設定ファイル, 初期値ファイルの作成から 実験の実行, 図の作成までが行われます.

$ ./testrun.rb

計算が終了すると, 以下のような個別計算用の設定ファイル, 初期値ファイル / ヒストリーファイル /リスタートファイル, イメージファイルが作成されます.

Imagemagick などでイメージファイルを表示させると, 以下のような結果が確 認できます. それぞれの図は計算領域の右半分の, 計算開始後 300 sec 毎の 結果を示しています.

参考文献

• Straka, J. M., Wilhelmson, R. B., Wicker, A. L., Anderson, J. R., Droegemeier, K. K., 1993 : Numerical solutions of a non-linear density current : A benchmark solution and comparisons. International Journal for Numerical Methods in Fluids , 17, 1-22.