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対流雲中での太陽光の反射および反射特性に及ぼす乱流の影響の解明とモデル化

湍流对对流云中阳光的反射和反射特性的影响的阐明和建模

基本信息

批准号：
09J00241
负责人：
松田景吾
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J00241/
关键词：
放射熱輸送混相流乱流

项目摘要

地球温暖化を正確に予測するためには,地球表面の大部分を覆う雲が地球全体の放射熱収支に及ぼす影響を正確に評価することが極めて重要である.しかし,地球温暖化予測の数値シミュレーションに用いられる大気海洋大循環モデル(GCM)では,雲の放射伝達モデルに対して非常に粗雑なモデルが用いられており,雲が放射熱収支に及ぼす影響を正確に評価できているとは言えないのが現状である.特に,対流雲中の雲粒の濃度分布が雲の透過特性や反射特性に影響を及ぼすことはこれまでの研究でも指摘されているが,乱流によって生じる比較的小スケールの雲粒の濃度むらが雲の放射特性に及ぼす影響を詳細に調べた研究は数少ない.そこで本研究では,乱流による雲粒の濃度むらが雲の放射伝達プロセスに及ぼす影響を風洞実験および高精度な数値シミュレーションにより解明し,高精度な雲の放射伝達モデルを構築することを目的とする.昨年度までに,対流雲中の放射エネルギーの反射・吸収・透過プロセスを模擬する三次元直接数値シミュレーション(DNS)コードを用いることにより,可視光線,赤外線およびマイクロ波に対する雲の放射特性が乱流によって変化することを明らかにした.そこで本年度は,DNSの結果に基づいて可視光線や赤外線に対する放射特性およびマイクロ波に対する反射特性に及ぼす乱流の影響のモデル化を行った.これらのモデルを用いて,メソスケール対流雲シミュレーションのデータを解析することにより,実環境スケールの雲の放射特性に及ぼす乱流の影響の評価を行った.その結果,可視光線および赤外線に対する放射特性に及ぼす乱流の影響は実際の雲では無視できるほど小さいことが明らかになった.一方,マイクロ波の反射特性は,乱流クラスタリングにより無視できないほど大きく増加する場合があることが明らかになった.

Global warming is not accurately predicted, and most of the earth's surface is covered with clouds, and it has an impact on the radioactive heat budget of the entire earth.をCorrect evaluation 価することが极めてimportant である.しかし, global warming prediction number シミュレーションに用いられるThe Great Ocean Circulation System (GCM) is a large-scale ocean circulation system. , the correct evaluation of the influence of the radiation heat budget and expenditure on the clouds, the current situation of the clouds, the current situation of the clouds, and the clouds in the clouds. Particle concentration distribution, cloud transmission characteristics, reflection characteristics, influence, and research on particle concentration distribution, transmission characteristics, and reflection characteristics. Comparative analysis of the density and radioactive properties of small cloud particles and their influence on flow of clouds The reason for this study is the concentration of turbulent cloud particles and the radiation of cloud particles.よびHigh-precision numerical value シミュレーションにより解明し, High-precision なcloudのradiation伝达モデルをconstruct することをpurposeとする. Last year's までに, the radiation in the clouds and the エネルギーのreflection, absorption, and transmission プロセスを simulation するthree-dimensional direct numerical valueミュレーション(DNS)コードを用いることにより, visible light, infrared rays およびマイクロwave に対する云の put Radiation characteristics: turbulent flow, turbulence, change of light, visibility of turbulence, current year, DNS result, visible light Infrared rays radiation characteristics およびマイクロwave に対する reflection characteristics に and turbulence の influence のモデル化を行った.これらのモデルを用いて,メソスケール対流云シミュレーションのデータをanalyticsすることにより,実ENvironmentスケEvaluation of the radiation characteristics of clouds and the influence of turbulence. Results of the radiation characteristics of visible light and infrared rays. The influence of sex and the turbulent flow of the clouds is ignored by the small さいことが明らかになった. One side, the reverse of the waves of the マイクロwave The characteristics of the shooting are はラスタリングによりignoreできないほど大きく嗗加するoccasionがあることが明らかになった.