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Numerical experiment of orographic precipitation using an atmospheric model for complex orography

Research Project

Project/Area Number 17J00879
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Meteorology/Physical oceanography/Hydrology
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

武村 一史  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2018: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords大気モデル / 地形表現 / 重合格子法 / 地形性降水 / 保存性 / 無振動性 / 複雑地形
Outline of Annual Research Achievements

昨年度の研究により本研究で用いる重合格子法を採用した2次元大気モデル(Takemura et al. 2015, Atmos. Sci. Lett.)に重合格子法の一種である均一で直交なYin-Yang格子用にPeng et al. (2006, Q. J. R. Meteor. Soc.)により提案された保存性補間法では局所的に著しい誤差を引き起こすことが明らかになった。本年度はこの問題点を解決するために保存性に加えて無振動性を満たすような改良を加えた。無振動性を満たすことで数値解の一部の過剰な振動を避けることができ、安定な数値計算につながる。また、負の質量や負のエネルギーなどの物理的に不適切な解を避け、本研究で対象としている地形性降水の実験を行う際に、水物質が負の質量をもつことを回避できる。昨年度導入したPeng et al. (2006)の保存性補間法にZerroukat and Allen (2015)による無振動性を満たす手法を組み合わせた新たな補間法を開発した。
数値実験による検証の結果では、新たに開発した補間法は格子特性にかかわらず、保存性及び無振動性を満たすことが示された。また、Peng et al. (2006)の保存性補間法で生じる局所的な著しい誤差を回避することに成功した。開発した補間法を大気モデルに導入し、上昇する暖気塊の数値実験と急峻山岳上での山岳波の数値実験を行った。どちらの実験においても顕著な数値振動は見られずに安定した計算に成功し、保存性を満たすことに成功した。これらの結果は開発した大気モデルが保存性及び単調性を満たし、本研究で対象としている複雑地形上での地形性降水の数値実験をより適切に行うことにつながる。現在、新たに開発した補間法に関して得られた上記の成果を投稿論文として執筆中であり、本研究の成果として投稿する予定である。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2018 2017

All Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] Development of a non-hydrostatic atmospheric model using the Chimera grid method for a steep terrain2018

    • Author(s)
      Kazushi Takemura, Shoichi Shige
    • Organizer
      Workshop on Moving and Adaptive Meshes for Global Atmospheric Modelling
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 重合格子法を用いた非静力学モデルへの保存性補間法の実装2017

    • Author(s)
      武村一史、重尚一
    • Organizer
      日本気象学会2017年度春季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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