地球システムのモデル化による気候動力学の時空間パターンの解析

通过地球系统建模分析气候动态的时空模式

• 批准号: 07238206
• 负责人: 柳田 達雄
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07238206/
• 关键词: カオス; 時空カオス; パターン形成; 雲

従来の非平衡開放系の研究においては、相互作用の均一性が前提となっていたが、それに対して、地球システムでは多様な要因が存在している点が特徴である。当研究課題では気候の動力学を具体的な題材にし、そのモデリングを通して大自由度の動的開放系における多様な不均一な相互作用のもたらす振舞いの理解をこころみた。本年度は、気候の基本単位である天気の変化を考えるために、雲の生成と崩壊を議論できるモデルを構築した。そのモデルでは、大気の運動と水の相変化を最小的にとりいれられている。具体的には、大気の運動は浮力による上昇と水の落下によるひきずりによって支配され、温度の時間発展は大気の断熱膨張と相変化に伴う熱の出入りによって支配され、相変化の動力学は平衡の状態への緩和で与えられる、とする。これらの反応の組合せを標準的な微分方程式で書くというよりは、むしろ、「過程」を写像としてその本質をとりだした形で表現し、その「過程」の結合という形でモデルが構築されている。このモデルを用いてシミューレションを行ない、底面温度と水分量の変化により幾つかの雲の形状を持つ相(層雲、積雲、乱積雲、層積雲)が存在する事がわかった。これらの相の定量的な特徴付けを雲量の時間変化、雲の境界の長さと雲面積の比やそのゆらぎ、雲内外での速度場の乱れのさ等によって行なった。また、リヤプノフ数(KSエントロピー)により力学的不安定性を調べ、層積雲・乱積雲において不安定性が大きい事がわかった。これらの結果を物理学会において口頭発表し、京都大学基礎物理学研究所「複合系」同じく「複雑系」研究会にてポスター発表をおこなった。また、以上の結果を雑誌「統計数理」に投稿し現在印刷中である。

In the study of the non-equilibrium open system, the premise of the uniformity of the interaction is due to the existence of the non-equilibrium system, the premise of the uniformity of the interaction and the existence of the earth. When studying the specific mechanical properties of the dynamic mechanics of the project, the opening system of the large-degree-of-freedom motion is related to the non-uniform interaction between vibration and dance. In the current year, the basic position of the weather is to make a study of the current situation, such as the number of people, the number of people and the number of people. The water supply is the smallest one, and the smallest one. The specific engine, the main engine, the buoyancy engine, the water, the air, the temperature, the temperature and the temperature. The differential equation of the standard is analyzed in terms of the differential equation, the differential equation, the The temperature of the bottom surface is different, the temperature of the bottom surface is different, the temperature of the bottom surface is different, the temperature of the bottom surface is different, the temperature of the bottom surface is different, the temperature of the bottom surface is different, the temperature of the bottom surface is different, and the temperature of the bottom surface is different. There is an increase in the amount of special payment in terms of time, the long-term performance of the market, the speed control of internal and external equipment, the speed control of internal and external equipment, and so on. The number of uneasiness in mechanics (KS), the uneasiness in mechanics, the uneasiness, the uneasiness, the uneasiness. The results show that the Institute of Physics and the Institute of basic Physics of Kyoto University are the same as those of the Institute of basic Physics of Kyoto University. The above results show that the contributions to Statistics, Mathematics and Science are now in the process of printing.

项目成果

柳田達雄: "雲のシミュレーション" 統計数理. 43. (1996)

柳田龙夫：《云模拟》统计数学。（1996）