2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of higher-order transport schemes in an ice-sheet/ice-shelf model
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17K05664
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
齋藤 冬樹 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), 研究員 (60396942)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 氷床モデリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者が開発を続けてきた力学・熱力学・年代氷床流動モデル Ice sheet model for Integrated Earth system Studies (IcIES)の改良を継続した。今年度は特に熱力学過程における高精度数値スキームの実装と運用を引き続き行った。熱力学過程での計算において、人工的な数値解・数値振動が生じることが明らかとなり、その解決方法の検討を昨年度より継続してきたが、今年度は部分的な解決をすることで不具合を回避することとした。本質的な最終的解決には今後の課題である。年代計算と熱力学計算では本研究の主要スキームであるRCIP 法(有理関数を用いた Constrained Interpolation Profile)を実装しているが、境界条件の与え方はある程度の任意性がある。拡散の効果が相対的に強くなる熱力学計算の性質をふまえ、熱力学計算の底面の境界条件に古典的な上流差分法に実装を用いることにより計算不安定を回避出来た。一般に用いられているように熱力学計算は精度を犠牲にしているが、人工的な振動は抑制される。昨年度から検討していた RCIP 法と polythermal 化(技術的にはエンタルピーを用いた式とすること)を融合させるのは今後の課題である。
本研究課題で開発した氷床年代熱力学モデルを用いた応用研究として、氷床コア掘削地点の選定に関する数値実験用に提供した。国立極地研究所を中心とした掘削地点選定会議での議論(課題代表者を含む)を通じて氷床コア掘削地点が決定した。また、その結果の一部は共著論文として投稿され、受理された。
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