2005 Fiscal Year Annual Research Report
木星型惑星大気の力学・物質・エネルギー輪送過程に関する理論的ならびに数値的研究
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16204036
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
林 祥介 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20180979)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡部 重十 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90271577)
倉本 圭 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (50311519)
小高 正嗣 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60344462)
石渡 正樹 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究院, 助手 (90271692)
中島 健介 九州大学, 大学院・理学研究院, 助手 (10192668)
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| Keywords | 木星 / 湿潤対流 / 静的安定度 / 対流モデル / 大気大循環モデル / 水惑星 / 平衡組成 / Ruby |
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| Research Abstract |
前年度に整備着手した,モデル構築のための足回りとしてのソフトウェアツール群の上に,対流モデルと大循環モデルの構築をすすめ,モデルのパフォーマンスを確認するための基礎実験を実行した.開発は本課題で維持しているネットワークサーバー上に公開しながら実施した(http://www. gfd-dennou. org/library/dcmodel).
前年度に続いてのFortran90による数値モデルのための共通I/0(gt4f90io library)の開発と力学コアのためのスペクトルモデル群(spmodel)の整備を続け,コーディングルールを整備し,非静力対流モデル(deepconv)ならびに大気大循環モデル(dcpam)を共通した書式と足回りの上に構築することを進めた.また,オブジェクト指向スクリプト言語Rubyによって,gt4f90io libraryの出力するnetCDF形式ファイルを操作する手順整備を進め,同じくRubyによる,ソフトウェアドキュメンテーション環境の整備を行い,複数の人間が知見の共有を行うための数値モデル研究基盤整備の一環とした.
大気大循環モデルに関しては,簡略な水過程の実装を行い,いわゆる水惑星地球大気条件での湿潤対流基本実験を実施し,旧モデル(agcm5.3)による従来の結果と比較し新モデルの検証を行った.結果はおおむね良好で赤道域の降水構造の組織化の多様性が見られたが,ソースコードの可読性・可変性を確保するための計算コストの増大をおさえることが課題として残った.
また,平衡熱力学モデルによる木星大気の鉛直成層構造(期待される静的安定度)に関する知見を整理し,非静力対流モデルに組み込むべき木星大気熱力学の抽出をおこなった.非静力対流モデルの力学コアに関しては相変化をともなう気塊上昇実験を実施しモデルの検証をすすめ,2次元対流コアに関する満足できる結果を得た.
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