高速な3次元スペクトル大気大循環モデルの構築と大気力学研究への新たなアプローチ

高速3D光谱大气环流模型的构建和大气动力学研究的新方法

基本信息

  • 批准号:
    20K04061
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.66万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2020-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究の目的は, 鉛直方向にもスペクトル法を用いた3次元スペクトルメカニステック大気大循環モデル(MCM)を構築し, それを高度に最適化・並列化することによって高速動作するように整備して本研究自体および研究コミュニティでの活用に寄与すること, および, 整備されたMCMを用いて初めて可能となる大気力学研究に対する新たなアプローチを試みることである.2022年度は, 2021年度に行った3次元スペクトルMCMの定式化について論文に発表したとともに, 作成した3次元スペクトルMCMを用いて, Yao and Jablonowski (2015)が示しているMCMにおいて成層圏準2年周期振動(QBO)的な振動現象が生じるかを, 鉛直差分法のモデルとも比較しながら調べた. 結果として, 3次元スペクトルMCMでは鉛直差分法のモデルと違ってQBO的振動は生じず, かつ鉛直差分法のモデルでも鉛直解像度を高めていくとQBO的振動が生じなることが明らかとなった. この結果は, MCMにおけるQBOが, 鉛直差分による離散化誤差のために生じている可能性を示すものである. この結果については投稿論文を準備中である. また, 本研究で作成した3次元スペクトルMCMを線形化することにより, 帯状の基本場を与えた場合の大気の自由振動の固有値を計算できるプログラムを作成した. 2022年1月のフンガ・トンガ-フンガ・ハアパイ(HTHH)の噴火の際に検出されたPekerisモード(Watanabe, et al, 2022)の等価深度に関して, そのプログラムを利用して等価深度を計算したところ, Salby (1979)による等価深度の計算法に不備を発見することにつながり, Pekerisモードの等価深度の計算について論文を投稿し, 掲載が決定している.
は の purpose, this study straight direction に も ス ペ ク ト を ル method with い た 3 dimensional ス ペ ク ト ル メ カ ニ ス テ ッ ク big モ 気 circulation デ ル を build し (MCM), そ れ を highly に optimization, tied for the す る こ と に よ っ て high-speed action す る よ う に servicing し て in this study of autologous お よ び research コ ミ ュ ニ テ ィ で の use に send す る こ と, お よ び, Early servicing さ れ た MCM を with い て め て may と な る big 気 mechanics research に す seaborne る new た な ア プ ロ ー チ を try み る こ と で あ る. 2022 annual は, line 2021 に っ た 3 dimensional ス ペ ク ト ル MCM の demean に つ い て paper に 発 table し た と と も に, consummate し た 3 dimensional ス ペ ク ト ル MCM を with い て, Yao and Jablonowski (2015) が shown し て い る MCM に お い て in layers in sha-lu quasi 2 years period vibration (QBO) な vibration phenomenon born が じ る か を, vertical difference method の モ デ ル と も compare し な が ら adjustable べ た. Results と し て, 3 dimensional ス ペ ク ト ル MCM で は straight difference method の モ デ ル と violations っ て QBO born vibration は じ ず, か つ straight difference method の モ デ ル で も vertical high resolution を め て い く と QBO born vibration が じ な る こ と が Ming ら か と な っ た. こ は の results, MCM に お け る QBO が, Vertical difference に よ る discretization error の た め に raw じ て い を る possibility in す も の で あ る. こ の results に つ い て は contribute papers を prepared で あ る. ま た, this study で made し た three yuan ス ペ ク ト ル MCM を linear change す る こ と に よ り, 帯 を の basic field and え た big occasions の 気 の free vibration の calculating natural numerical を で き る プ ロ グ ラ ム を made し た. January 2022 の フ ン ガ · ト ン ガ - フ ン ガ · ハ ア パ イ (HTHH) の fire-breathing の interstate に 検 out さ れ た Pekeris モ ー ド (', et al, 2022) の 価 depth に masato し て, そ の プ ロ グ ラ ム を using し て を 価 depth calculation such as し た と こ ろ, Salby (1979) に よ る の 価 depth calculation method such as に unprepared を 発 see す る こ と に つ な が り, Pekeris モ ー ド の の 価 depth calculation such as に つ い て thesis contribute を し, Published が decides on て て る る.

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
What is the equivalent depth of the Pekeris mode?
Pekeris 模式的等效深度是多少?
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yoshimasa Matsumura;Masao Kurogi;Shota Katsura;Dai Yamazaki;Hiroyasu Hasumi;大滝恒輝; 森正夫;Keiichi Ishioka
  • 通讯作者:
    Keiichi Ishioka
回転球面上の2次元乱流に対する統計力学的平衡状態の数値計算
旋转球体二维湍流统计力学平衡状态的数值计算
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ogawa Y.;K. Seki;K. Keika;and Y. Ebihara;漁野光紀・石岡圭一
  • 通讯作者:
    漁野光紀・石岡圭一
Numerical methods for calculating statistical equilibria of two-dimensional turbulence considering all Casimir invariants
考虑所有卡西米尔不变量的二维湍流统计平衡计算数值方法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Hideo Sagawa;Takao M. Sato;Hajime Kita;Koki Ryono and Keiichi Ishioka
  • 通讯作者:
    Koki Ryono and Keiichi Ishioka
New numerical methods for calculating statistical equilibria of two-dimensional turbulent flows, strictly based on the Miller-Robert-Sommeria theory
严格基于 Miller-Robert-Sommeria 理论计算二维湍流统计平衡的新数值方法
  • DOI:
    10.1088/1873-7005/ac9713
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.5
  • 作者:
    Ryono K;Ishioka K
  • 通讯作者:
    Ishioka K
メカニスティック大気大循環モデルにおける不安定周期軌道の探索
在大气环流机械模型中寻找不稳定周期轨道
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Tao Chihiro;Jin Hidekatsu;Miyoshi Yasunobu;Shinagawa Hiroyuki;Fujiwara Hitoshi;Nishioka Michi;Ishii Mamoru;今井稀温・石岡圭一
  • 通讯作者:
    今井稀温・石岡圭一
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石岡 圭一其他文献

コンゴ東部における水陸ネットワークの再生と社会変容
刚果东部两栖网络的恢复和社会转型
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    松嶋 俊樹;石岡 圭一;高村伸吾
  • 通讯作者:
    高村伸吾
「Numerical Methods for Wave Equations in Geophysical Fluid Dynamics」, Dale R. Durran 著, Springer, 1998年, 465頁, 49.95ドル, ISBN 0-387-98376-7
“地球物理流体动力学中波动方程的数值方法”,Dale R. Durran,Springer,1998 年,465 页,49.95 美元,ISBN 0-387-98376-7
  • DOI:
  • 发表时间:
    1999
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    石岡 圭一
  • 通讯作者:
    石岡 圭一
半無限領域のスペクトル法による渦輪の壁衝突の高解像度計算
半无限区域谱法高分辨率涡环壁面碰撞计算
第6章 天気をはかる「はかってなんぼ社会編」
第 6 章:测量天气“测量与社会研究”
  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    K.;Ishioka;石岡 圭一;余田 成男(分担)
  • 通讯作者:
    余田 成男(分担)

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  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
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  • 通讯作者:
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3次元スペクトル大気大循環モデルの改良とそれを用いた新たな大気力学研究手法の開拓
三维光谱大气环流模型的改进及大气动力学研究新方法的发展
  • 批准号:
    24K07136
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 2.66万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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