A numerical study on climates of synchronously rotating terrestrial planets

2011 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20540223
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Astronomy
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: ISHIWATARI Masaki 北海道大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (90271692)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): KURAMOTO Kiyoshi 北海道大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (50311519) ; ODAKA Masatsugu 北海道大学, 大学院・理学研究院, 助教 (60344462) ; NAKAJIMA Kensuke 九州大学, 大学院・理学研究院, 助教 (10192668)
• Project Period (FY): 2008 – 2011
• Keywords: 惑星大気 / 系外惑星 / 同期回転惑星 / 気候多様性 / 暴走温室状態 / 大気大循環モデル / 自転角速度

Research Abstract

In this study, parameter experiments on structures of moist atmospheres on synchronously rotating planets are performed, and model infrastructure needed for realistic simulations are developed. Parameter experiment with various planetary rotation rate show existence of oscillating north-south asymmetric states and occurence of multiple equilibrium. Parameter experiment with various solar constant show that the value of solar constant at which the runaway greenhouse states occur changes about 100W/m^2 according to the value of planetary rotation rate. Moreover, radiation scheme for hydrogen atmospheres and a data input/output library are developed.

Research Products

• [Journal Article] Gtool development group Gtool5 : a Fortran90 library of input/output interfaces for self-descriptive multi-dimensional (2012)
  • Author(s): Ishiwatari M., Toyoda E., Morikawa Y., Takehiro S., Sasaki Y., Nishizawa S., Odaka M., Otobe N., Takahashi Y. O., Nakajima K., Horinouchi T., Shiotani M., Hayashi Y. -Y
  • Journal Title: numerical data. Geosci. Model Dev Volume: 5 Pages: 449-455
  • DOI: doi:10.5194/gmd-5-449-2012
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 同期回転惑星における大気大循環に関する数値実験:太陽定数依存性 (2011)
  • Author(s): 納多哲史, 石渡正樹, 中島健介, 高橋芳幸, 森川靖大, 西澤誠也, 林祥介
  • Journal Title: ながれ Volume: 30別冊 Pages: 129
• [Journal Article] 地球流体電脳倶楽部dcmodel/davisチュートリアル報告 (2009)
  • Author(s): 石渡正樹
  • Journal Title: 遊星人 Volume: 18 Pages: 125-127
• [Presentation] The atmospheric general circulation of synchronously rotating planets : dependence on planetary rotation rate (2011)
  • Author(s): Noda S., Ishiwatari M., Nakajima K., Takahashi Y.O., Morikawa Y., NishizawaS., Hayashi Y. -Y
  • Organizer: EPSC-DPS Joint Meeting
  • Place of Presentation: ナントイベントセンター(フランス)
  • Year and Date: 20110000
• [Presentation] 同期回転惑星における熱収支の自転角速度依存性 (2011)
  • Author(s): 納多哲史,石渡正樹,中島健介,高橋芳幸,森川靖大,西澤誠也,林祥介
  • Organizer: 日本惑星科学会2011年秋季講演会
  • Place of Presentation: 相模女子大(相模原市)
  • Year and Date: 20110000
• [Presentation] 同期回転惑星における太陽定数増大実験 (2011)
  • Author(s): 納多哲史,石渡正樹,中島健介,高橋芳幸,森川靖大,西澤誠也,林祥介
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ(千葉市)
  • Year and Date: 20110000
• [Presentation] 同期回転惑星における暴走限界の自転角速度・日射分布依存性 (2011)
  • Author(s): 納多哲史,石渡正樹,中島健介,高橋芳幸,森川靖大,西澤誠也,林祥介
  • Organizer: 日本気象学会2011年度春季大会
  • Place of Presentation: 国立オリンピック記念青少年総合センター(東京都)
  • Year and Date: 20110000
• [Presentation] 同期回転惑星における熱収支の自転角速度依存性 (2011)
  • Author(s): 納多哲史,石渡正樹,中島健介,高橋芳幸,森川靖大,西澤誠也,林祥介
  • Organizer: 日本気象学会2011年度秋季大会
  • Place of Presentation: 名古屋大学(名古屋市)
  • Year and Date: 20110000
• [Presentation] 惑星大気計算のための大循環モデルならびに雲解像モデルの構築 (2011)
  • Author(s): 高橋芳幸,杉山耕一朗,小高正嗣,石渡正樹,佐々木洋平,西澤誠也,中島健介,竹広真一,林祥介
  • Organizer: 日本気象学会2011年度秋季大会
  • Place of Presentation: 名古屋大学(名古屋市)
  • Year and Date: 20110000
• [Presentation] 共通のプログラムスタイルを持つ大気大循環モデルと雲解像モデルの開発 (2011)
  • Author(s): 高橋芳幸,杉山耕一朗,小高正嗣,石渡正樹,佐々木洋平,西澤誠也,中島健介,竹広真一,林祥介
  • Organizer: 日本惑星科学会2011年秋季講演会
  • Place of Presentation: 相模女子大(相模原市)
  • Year and Date: 20110000
• [Presentation] 同期回転惑星の大気大循環とその自転角速度依存性 (2010)
  • Author(s): 納多哲史,石渡正樹,中島健介,高橋芳幸,森川靖大,西澤誠也,林祥介
  • Organizer: 日本気象学会2010年度春季大会
  • Place of Presentation: 国立オリンピック記念青少年総合センター(東京都)
  • Year and Date: 20100000
• [Presentation] 惑星大気大循環モデルの設計と開発 (2010)
  • Author(s): 森川靖大,石渡正樹,高橋芳幸,小高正嗣,林祥介
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ(千葉市)
  • Year and Date: 20100000
• [Presentation] 同期回転惑星の大気大循環とその自転角速度依存性 (2010)
  • Author(s): 納多哲史,石渡正樹,中島健介,高橋芳幸,森川靖大,西澤誠也,林祥介
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ(千葉市)
  • Year and Date: 20100000
• [Presentation] 同期回転惑星における太陽定数増大実験 (2010)
  • Author(s): 納多哲史,石渡正樹,中島健介,高橋芳幸,森川靖大,西澤誠也,林祥介
  • Organizer: 日本惑星科学会2010年秋季講演会
  • Place of Presentation: 名古屋大学(名古屋市)
  • Year and Date: 20100000
• [Presentation] 同期回転惑星における太陽定数増大実験 (2010)
  • Author(s): 納多哲史,石渡正樹,中島健介,高橋芳幸,森川靖大,西澤誠也,林祥介
  • Organizer: 日本気象学会2010年度秋季大会
  • Place of Presentation: 京都テルサ(京都市)
  • Year and Date: 20100000
• [Presentation] The atmospheric general circulation of a synchronously rotating planet and its dependence on rotation rate (2010)
  • Author(s): Noda, S., Ishiwatari, M., Nakajima, K., Takahashi, Y. O., Morikawa, Y., Nishizawa, S., Hayashi, Y. -Y
  • Organizer: West. Pac. Geophys. Meet
  • Place of Presentation: 台北国際コンベンションセンター(台湾)
  • Year and Date: 20100000
• [Presentation] 階層的地球流体モデルのためのデータ入出力Fortran 90/95ライブラリGtool5 (2009)
  • Author(s): 森川靖大,高橋芳幸,小高正嗣,石渡正樹,林祥介
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ(千葉市)
  • Year and Date: 20090000
• [Presentation] 階層的数値モデルのためのデータ入出力ライブラリGtool5の設計と開発 (2009)
  • Author(s): 森川靖大,高橋芳幸,小高正嗣,石渡正樹,林祥介
  • Organizer: 日本気象学会2009年度春季大会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場(つくば市)
  • Year and Date: 20090000
• [Presentation] 地球流体電脳倶楽部dcmodelプロジェクト系外惑星の気候探索をめざした数値モデルの開発 (2009)
  • Author(s): 石渡正樹,高橋芳幸,杉山耕一朗,小高正嗣,中島健介,林祥介
  • Organizer: 日本気象学会2009年度秋季大会
  • Place of Presentation: アクロス福岡(福岡市)
  • Year and Date: 20090000
• [Presentation] 地球流体電脳倶楽部dcmodelプロジェクト系外惑星の気候探索をめざした数値モデルの開発 (2009)
  • Author(s): 石渡正樹,高橋芳幸,杉山耕一朗,森川靖大,納多哲史,山下達也,西澤誠也,小高正嗣,中島健介, 林祥介
  • Organizer: 第6回太陽系外惑星大研究会
  • Place of Presentation: 国立天文台(三鷹市)
  • Year and Date: 20090000
• [Remarks] 開発モデル群のソースコードはネットワーク上に公開している.モデル群全体のエントリページ
  • URL: http://www.gfd-dennou.org/library/dcmodel/
• [Remarks] 全球静水圧モデルdcpam
  • URL: http://www.gfd-dennou.org/library/dcpam/