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数値実験と風洞実験の融合による新しい大気乱流パラメタリゼーションの提案

研究課題

研究課題/領域番号 20740276
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 気象・海洋物理・陸水学
研究機関気象庁気象研究所

研究代表者

北村 祐二  気象庁気象研究所, 物理気象研究部, 研究官 (40455275)

研究期間 (年度) 2008 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2009年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2008年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード気象学 / 大気境界層 / 数値モデリング
研究概要

数値モデルにおいて大気境界層における乱流輸送を再現するためには,パラメタライズされた乱流を適切に表現することが重要である.Large-Eddy Simulation(LES)やレイノルズ平均モデル(RANS)で用いられる乱流パラメタリゼーションの改善を目的として,以下の研究を実施した.まず,LESを用いて安定境界層の数値実験を行い,ジェルマノの恒等式に基づいて,鉛直フラックスの自己整合性の検証を試みた.次に,安定成層の場合にMellor-Yamada-Nakanishi-Niino(MYNN)モデルに見られる問題を解決する目的で,温度・圧力相関の時間スケールを修正することを試みた.MYNN モデルとは異なり,修正したモデルはレベル2モデルにおいて臨界リチャードソン数を持たず,全てのリチャードソン数について乱流の効果が現れる.最後に,フラックスリチャードソン数の大気安定度に対する依存性を同定するために,LES や大型実験風洞を用いた数値的・実験的研究を実施した.その結果,境界層上端ではフラックスリチャードソン数が1 を超える可能性があることが明らかとなった.

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Energy cascade processes in rotating stratified turbulence with application to the atmospheric mesoscale2010

    • 著者名/発表者名
      Kitamura, Y., Matsuda, Y.
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res. 115

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Self-consistency validation of subgrid scale parameterization schemes in a large-eddy simulation2010

    • 著者名/発表者名
      Kitamura, Y.
    • 雑誌名

      J.Meteor.Soc.Japan 88

      ページ: 813-825

    • NAID

      130004435111

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Modifications to the Mellor-Yamada-Nakanishi-Niino (MYNN) model for the stable stratification case2010

    • 著者名/発表者名
      Kitamura, Y.
    • 雑誌名

      J.Meteor.Soc.Japan 88

      ページ: 857-864

    • NAID

      130004435114

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Energy cascade processes in rotating stratified turbulence with application to the atmospheric mesoscale2010

    • 著者名/発表者名
      Kitamura, Y., Matsuda, Y
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 115

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-consistency validation of subgrid scale parameterization schemes in a large-eddy simulation2010

    • 著者名/発表者名
      Kitamura, Y.
    • 雑誌名

      Journal of the Meteorological Society of Japan

      巻: 88 ページ: 813-825

    • NAID

      130004435111

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modifications to the Mellor-Yamada-Nakanishi-Niino (MYNN) model for the stable stratification case2010

    • 著者名/発表者名
      Kitamura, Y.
    • 雑誌名

      Journal of the Meteorological Society of Japan

      巻: 88 ページ: 857-864

    • NAID

      130004435114

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy cascade processes in rotating stratified turbulence with application to the atmospheric mesoscale2010

    • 著者名/発表者名
      Kitamura, Y., Matsuda, Y
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 115(印刷中)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Modifications to the Mellor-Yamada-Nakanishi-Niino (MYNN) model for the stable stratification case2010

    • 著者名/発表者名
      Kitamura, Y.
    • 学会等名
      First International Workshop on Nonhydrostatic Numerical Models
    • 年月日
      2010-09-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 安定成層下でのMYNNモデルの修正について2010

    • 著者名/発表者名
      北村祐二
    • 学会等名
      日本気象学会2010年春季大会
    • 年月日
      2010-05-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Self-consistency validation of subgrid scale parameterization schemes in large-eddy simulation2009

    • 著者名/発表者名
      Kitamura, Y.
    • 学会等名
      AGU fall meeting
    • 年月日
      2009-12-14
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Self-consistency validation of subgrid scale parameterization schemes in large-eddy simulation2009

    • 著者名/発表者名
      北村祐二
    • 学会等名
      AGU fall meeting
    • 発表場所
      米国, サンフランシスコ
    • 年月日
      2009-12-14
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] An intercomparison and self-consistency verification of subgrid scale parameterization schemes in large-eddy simulation2008

    • 著者名/発表者名
      北村 祐二
    • 学会等名
      International workshop on Rotating Stratified Turbulence and Turbulence in the Atmosphere and Oceans
    • 発表場所
      英国・ニュートン研究所
    • 年月日
      2008-12-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Germanoの恒等式を用いたサブグリッドスケールのフラックスの評価2008

    • 著者名/発表者名
      北村祐二
    • 学会等名
      日本気象学会2008年秋季大会
    • 年月日
      2008-11-21
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Germanoの恒等式を用いたサブグリッドスケールのフラックスの評価2008

    • 著者名/発表者名
      北村 祐二
    • 学会等名
      日本気象学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2008-11-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] An intercomparison and self-consistency verification of subgrid scale parameterization schemes in large-eddy simulation2008

    • 著者名/発表者名
      Kitamura, Y.
    • 学会等名
      International workshop on Rotating Stratified Turbulence and Turbulence in the Atmosphere and Oceans
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.mri-jma.go.jp/Project/H20keikaku/6-4-2.htm

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

URL: 

公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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