#!/usr/bin/env ruby1.8 # -*- coding: euc-jp -*- # #= dcmodel thumbnail generate ruby script # # Editor :: yukai # Version:: 2011/09/08 18:36:42 # #== Overview # #This file is generate by following ruby script automatically. # # /GFD_Dennou_Club/ftp/arch/dcpam/sample/2011-09-01_yukai/thum-src/dcmodel-thum.rb # version "$Revision: 1.31 $ : $Date: 2007/05/22 05:13:14 $" # #Please edit this file according to your purpose. # #== Usage # #Please check following sample page and reference manual. # # http://www.gfd-dennou.org/library/dcmodel/doc/dcmodel-tools/dcmodel-thum-sample # http://www.gfd-dennou.org/library/dcmodel/doc/dcmodel-tools/dcmodel-thum-rdoc # ################################################## require "/GFD_Dennou_Club/ftp/arch/dcpam/sample/2011-09-01_yukai/thum-src/dcmodel-thum.rb" ###################################################### # DCModelThumbnail のインスタンスを作成 (必須) thumb = DCModelThumbnail.new # サムネイル実行コマンド (必須)。最後に実行すること END{ thumb.create } #thumb.copyright = "GFD Dennou Club" # コピーライト thumb.index = "../subgrid_process_T42" # 作成されるサムネイルのファイル名 (拡張子除く) #thumb.index_ext = ".htm" # 作成されるサムネイルの拡張子名 thumb.infofile = "#{File.basename(thumb.index)}.txt" # 「情報ファイル (infofile)」のファイル名 #thumb.ext_list.push("bmp") # 画像ファイルとして認識させたい拡張子の # 追加。デフォルトでは # gif, png, jpg, jpeg, # GIF, PNG, JPG, JPEG # が認識される。 #thumb.headlimit = "headlimit_" # headlimit に当てはまらないものは画像と # しては無視され、当てはまるものは「情報 # ファイル」において、接頭部分 headlimit # を省略して指定することが可能となる。 #thumb.blankfig = true # 画像ファイル名を表示しない #thumb.figdir = "../figdir" # 絵のあるディレクトリの名前。 # 必ず存在していなければならない。 #thumb.thumbnaildir = "../thumbdir" # サムネイル画像を置くディレクトリの名前 #thumb.thumbnailtail = ".png" # サムネイル画像の拡張子名 #thumb.thumbnailpage = "1" # サムネイル画像化する元画像のページ番号 #thumb.convert_cmd = "convert -depth 8 -geometry" # convert コマンドおよびオプション。この # 後ろに画像サイズが 200x150 のような形 # 式で指定される。 #thumb.convert_overwrite = false # convert コマンドが実行される際、既に出 # 力先のファイルがある場合に上書きするた # めのフラグ。これが false の場合、出力 # 先のファイルが存在し、且つ元のファイル # よりも新しい場合は変換を行わない。 #thumb.css = "/GFD_Dennou_Club/ftp/arch/dcmodel/htmltools/dcmodel.css" # スタイルシートファイル #thumb.rd2_path = "/usr/bin/rd2" # rd2 コマンドへのパス #thumb.rd2htmlextlib = "/GFD_Dennou_Club/ftp/arch/dcmodel/lib/ruby/1.8" # rd2-ext-lib へのライブラリへのパス #thumb.mksigen = false # SIGEN ファイルを作らない場合は false # にセットする #thumb.norobots = true # HTML のロボット検索を禁止する場合には # true にセットする #thumb.img_width = 200 # 画像ファイルサイズ (幅) #thumb.img_height = 150 # 画像ファイルサイズ (高さ) #thumb.figtable_num = 4 # 横にならべるファイル数 #thumb.style = <<-STYLE # a:link { color:#269900; } # a:visited { color:#269900; } # a:hover { color:#99FF33; } #STYLE # スタイルシートを直接設定するためのもの # (css ファイルに書き込む情報を直接指定 # できる) #thumb.html_author = "yukai" # html の作成者情報 (デフォルトはユーザ # アカウント名が自動取得される) thumb.title = "雲の寿命に対する放射の変化 (RAS スキームを用いた場合)" # html ヘッダのタイトル # 本体に書き出すメッセージ。サムネイルの # 部分よりも上に出力される。この変数自体 # は Array オブジェクトで、その内部に # String オブジェクトが格納される。 # フッターメッセージ。 # "=" ではなく、"<<" で代入することに注意！！ thumb.footer = Array.new #thumb.footer << <<-Footer # #Footer # メッセージ。 # "=" ではなく、"<<" で代入することに注意！！ thumb.message = Array.new thumb.message << <<-Message =begin 雲の寿命に対する放射の変化 (RAS スキームを用いた場合) = 雲の寿命に対する放射の変化 (RAS スキームを用いた場合) * ((<概要>)) * ((<実験環境>)) * ((<実験設定>)) * ((<考察メモ>)) * ((<結果>)) == 概要 ((<サブグリッドスケールの過程に関するテスト計算|URL:../2011-08-24_yukai/>)) で導入した 積雲対流スキーム (Relaxed Arakawa-Schubert scheme) とリチャードソン数の計算方法 (仮温度を用いて計算) を使って, 雲の寿命に対する放射の変化を調べた. === 少し詳細な経緯 "サブグリッドスケールの過程に関するテスト計算" では, 放射の全球平均値が Trenberth et al. (2007) と異なる, 東西平均分布が NCEP の再解析データと合わないなど の問題があった. また解像度 T21 と T42 で計算結果が大きく異なることも分かった. これらは大規模凝結のスキームを Manabe (1965) から Le Treut and Li (1991) へ変更した場合に生じるようである (((<こちら|URL:../2011-09-07_yukai>)) を参照されたい). さらに, 降水量が多すぎる点も問題であった (こちらは自分で確かめていないので要調査). 今回は, 標準的な解像度である T42 で計算し雲の寿命に対する感度を調べるために, 大規模凝結スキームには Manabe(1965) を用いる事にした. === 更新履歴 * 2011.10.14 / 10/06 の考察を更新・追記 * 2011.10.06 / slab ocean の場合の熱帯における OLR 分布に関する考察を追記 * 2011.10.01 / 雲の寿命 2400 秒における結果を追記 * 2011.09.19 / 雲の寿命 2100 秒における結果を追記 * 2011.09.08 / 概要更新, 結果を追加 * 2011.09.07 / 概要などを追記 * 2011.09.01 / ページ作成 == 実験環境 雲の寿命が 900, 1200, 1500, 1800 秒の実験は逐次計算で行った. 雲の寿命 2100, 2400 秒の実験は並列計算を用いて行った. === 計算機名 : joho09-itpass * CPU : Intel(R) Core(TM) i7-2600 CPU @ 3.40GHz * OS : GNU Debian Linux 5.0 (lenny) * uname -a : Linux joho09-itpass 2.6.26-2-amd64 #1 SMP Mon Jun 13 16:29:33 UTC 2011 x86_64 GNU/Linux === コンパイラ * Fujitsu Fortran 6.0 * mpif90 * 並列計算用 === 依存するライブラリ (バージョン) * netCDF (3.6.2) * gtool5 (20101228-1) * ISPACK (0.93) * spmodel (0.6.1) == 実験設定 * ソースファイル * 雲の寿命 900, 1200, 1500, 1800 秒の実験 * dcpam5 ver.20110615 を改変したもの [(())] * ((<ソースツリー|URL:./src/dcpam5-20110714-mod>)) * 雲の寿命 2100, 2400 秒の実験 * dcpam5 ver.20110615 を改変したもの [(())] * ((<ソースツリー|URL:./src/dcpam5-20110911>)) * 上記のソースからの変更点は, 計算の順序とリスタート計算が可能になった点. * NAMELIST ファイル * 雲の寿命:\ ((<900 秒|URL:./nml/dcpam_E_T42L22_CLT0900-AdvF_RAS_M65_Ri.nml.txt>)), ((<1200 秒|URL:./nml/dcpam_E_T42L22_CLT1200-AdvF_RAS_M65_Ri.nml.txt>)),\ ((<1500 秒|URL:./nml/dcpam_E_T42L22_CLT1500-AdvF_RAS_M65_Ri.nml.txt>)), ((<1800 秒|URL:./nml/dcpam_E_T42L22_CLT1800-AdvF_RAS_M65_Ri.nml.txt>)),\ ((<2100 秒|URL:./nml/dcpam_E_T42L22_CLT2100-AdvF_RAS_M65_Ri.nml.txt>)), ((<2400 秒|URL:./nml/dcpam_E_T42L22_CLT2400-AdvF_RAS_M65_Ri.nml.txt>)) * 空間解像度 : T42L22 * 経度格子点数 : 128 (格子間隔 2.83 度) * 緯度格子点数 : 64 * 鉛直層数 : 22 * タイムステップ : 12 分 * 積分時間 : 3 年間 * その内最後の 1 年間を解析に使用 * 初期値 * 温度場 : 280 K + 小擾乱 * 地表面気圧 : 10^5 Pa * 東西風速 : 0 m/s # * 比湿: ?? #* 境界条件 == 考察メモ * 放射収支について * 雲の寿命が 900 秒の場合には OSR が少し大きすぎるようだが, どの場合も 1 桁に収まっており, 釣り合っているようだ * 雲の寿命 1800 秒が 0 W/m^2 であり, 最も合っている * 実際の地球の値と等しいかどうか * 全球平均した OLR と OSR の和が最も実際の地球の値と近くなるのは, 雲の 寿命が 1500 秒の場合 * 900, 1200, 1800 秒の場合も参考にした Trenberth et al.(2007) か らのずれは 1 桁に収まっている * 2100, 2400 秒の場合は O(10) でずれており, 合っているとは言えない * OLR や OSR の雲の寿命に対する感度 * スキームを変更する前 (積雲対流・非凝結性対流とも Manabe(1965))の 計算結果と変わらないようだ * 大雑把に見て fig.1, fig.2 の傾きが, スキームを変更する前後で同じだった * OLR の東西平均分布 * 熱帯域の分布が NCEP のデータとより近くなった * 緯度 30 度 (-30 度) 付近の山型の分布に加え, 緯度 0 度付近の小さな 山型分布も再現できていた * 北緯/南緯 60 度以上の高緯度における分布が, どの雲の寿命の場合でも, NCEP より小さいようだ * 違いは O(1) だけど.. * 北半球の分布はスキームを変える前の方が NCEP の分布に近いようだ * ここでは示していないが, 雲の寿命 1800 秒において, SST を与えずスラブオーシャンの条件でも計算したところ, 全球平均した OLR と -OSR の平均値 (fig.4 で示している値) は SST を与えた場合 (fig,4 の 1800 s における値) とほぼ等しかった. * ただし, 熱帯における東西平均分布が NCEP と合わなくなる * 準定常状態に達していない段階の値を使って描画してしまった？ * 全球平均した OLR の各年の変動は 1 W/m^2 以内であったが... * ((*全球平均した惑星表面温度の時系列を見て, 定常状態になっているかどうか確認する*)) * 描画した. * 2 年目以降, 赤道の表面温度は 301 K から 302 K の間で変化しており, ほぼ定常であった. * 北緯 40, 60, 90 度においても, 積分期間の最後 4 年で特に, 極大・極小値が一定であり, 準定常と言えそうだ * モデル内で計算した熱帯の海の温度と, 実際の地球の熱帯における海の温度が大きくはずれている？ * ((*描画してみる*)) * 描画した. 熱帯のみならず他の緯度においても結構ずれている. * 積分時間の最後 2 年間を平均した Qvap や Rain の緯度経度分布を描画した * sst を amipII のデータで与えた場合に比べて, slab ocean の場合に, * 熱帯における値が大きかった * 熱帯において分布が帯状であった * slab ocean の場合, 海の熱容量が大きいため一度温めると冷めにくい. したがって現実の地球に比べて sst が高くなり, 雲ができやすくなる. そのため sst を与えた場合に熱帯域の雲が増加して OLR が減少, OSR も減少したのだと考えられる * OLR はより高高度の大気温度が見えるようになるので減る * OSR は, 日射がより反射されるようになるので減る === 結論と追加コメント * スキーム変更前よりも, OLR の分布が実際の地球に近くなった. * 系のエネルギー収支が合っていることから, 今回用いたスキームにおいては, 雲の寿命には 1800 秒を用いるのが最も適切だと考えられる. * slab ocean の場合には海の熱容量が大きいため冷めにくい. 熱帯域の雲量が大きくなるのはそのためであり, したがって現実の地球に比べて OLR や OSR が小さくなる * ((*季節変化や全球平均した潜熱等のフラックスについても, 実際の地球と合うか見ておきたい*)) * 季節変化 (月別の東西平均緯度分布) を調べた * 12 月など, 月によっては高緯度において NCEP のデータとずれるが, よくあっている == 結果 === OLR と OSR の全球平均値 (W/m^2) 雲の寿命(秒) 900.0d0 1200.0d0 1500.0d0 1800.0d0 2100.0d0 2400.0d0 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 移流なし OLR 241.411927029786 239.166569856744 237.477684654863 235.901818578872 234.428501787574 233.077319104336 OSR 241.411927029786 -243.91348817239 -239.805796627538 -236.156923288295 -233.284678896074 -230.481010342229 === 図 * fig.1 から fig.4 * 積分時間の 3 年目の値を全球平均した OLR, OSR * 雲の寿命が 900, 1200, 1500, 1800, 2100, 2400 秒で移流なしの場合 * fig.5 から fig.10 * 時間平均・東西平均した OLR * 実線: 雲の寿命が 900, 1200, 1500, 1800, 2100, 2400 秒で移流なしの場合の計算結果 * 積分時間の 3 年目の値を平均 * 破線: NCEP の再解析データ * 1988 年から 2007 年の 10 年間の値を平均 * 再解析データの NetCDF ( ((<上向き長波放射|URL:./data/ulwrftop.mon.mean.nc>)), ((<上向き短波放射|URL:./data/uswrftop.mon.mean.nc>)), \ ((<入射短波放射|URL:./data/dswrftop.mon.mean.nc>)) ) * ((<取得元: 京都大学生存圏研究所 の NCEP 再解析データミラーサイト|URL:http://database.rish.kyoto-u.ac.jp/arch/ncep/>)) =end Message