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熱膨張項の見積り (非断熱加熱の項のみ)

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.44) における熱膨張項を見積もる. ただしここでは, 非断熱加熱の項のみを見る.

実験設定

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

• モデル:deepconv (基本場の圧力を用いて地表面フラックスを計算したものはこちら)
  • 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
  • 30 日

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_t_NetsuboutyouTerm.rb
    • 同じディレクトリに thermal-moist_PTempCond_IntValue30day.nc, thermal-moist_PTempDisp_IntValue30day.nc, thermal-moist_PTempRad_IntValue30day.nc, thermal-moist_PTempTurb_IntValue30day.nc, thermal-moist_restart.nc を置いて実行すること.
• 描画スクリプト
  • draw_xz_thermalexpansionterm.rb

計算結果

鉛直領域全体を描画したものはこちら

鉛直領域 30 km (そのうち 0-12km のみを描画) (標準実験)	鉛直領域 24 km	鉛直領域 36 km	鉛直領域 48 km
鉛直領域 30 km (そのうち 0-12km のみを描画) (標準実験)	基本場の圧力を用いて地表面フラックスを計算, 鉛直領域 24 km (そのうち 0-12km のみを描画)	基本場の圧力を用いて地表面フラックスを計算, 鉛直領域 36 km (そのうち 0-12km のみを描画)	基本場の圧力を用いて地表面フラックスを計算, 鉛直領域 48 km (そのうち 0-12km のみを描画)