Improvement of the surface flux scheme and its impact on estimation of the surface mass budget of Antarctic ice sheet
Publicly Offered Research
| Project Area | Giant reservoirs of heat/water/material : Global environmental changes driven by the Southern Ocean and the Antarctic Ice Sheet |
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| Project/Area Number |
18H05055
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
西澤 誠也 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 研究員 (40447892)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 大気境界層乱流 / ラージエディーシミュレーション / 地表面フラックス / 安定境界層 / 南極氷床 / 地表面フラックススキーム / 数値計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
土壌や海面、氷床、海氷など地表面と大気の間の熱や物質の交換量 (地表面フラックス) は大気運動にとって重要な役割を果たしている。また、氷床の増加・減少にとっても地表面フラックスは本質的な影響をもつ。数値シミュレーション実験において地表面フラックスを見積もるために用いられているスキームにはいくつかの問題があることが知られており、それがシミュレーションのエラーや不確実性の要因の一つとなっている。
本研究では、既存のスキームがもつ問題を解決した新しい地表面フラックス見積もりスキームの開発に成功した。そして、そのスキームの検証のため、静的不安定大気境界層のラージエディーシミュレーションを行い、従来の手法では 5% 程度地表面フラックスを過小評価する場合があることを明らかにした。また、従来の手法では、シミュレーション解像度を上げると誤差が増大することを明らかにするとともに、新スキームでは解像度に対して地表面フラックスの値が収束することを示し、新スキームの優位性を示した。
南極域などでしばしば観測されるような強い静的安定状態における境界層のシミュレーションにおいても、不安定状態におけるシミュレーションと同様に従来の手法では地表面フラックスは過小評価であることは明らかにした。しかしながら、静的安定時においては解像度に対する収束性は新スキームでも得られなかった。単一カラム実験などいくつかの数値シミュレーション実験の結果、これは強安定状態でのサブグリッド乱流モデルに問題があるためであるとの結論に至った。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
