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

使用复杂地形大气模型进行地形降水数值实验

• 批准号: 17J00879
• 负责人: 武村 一史
• 金额: $ 0.96万
• 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: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J00879/
• 关键词: 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

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。

In the present study, the coincident lattice method was used in the study (Takemura et al. 2015, Atmos. Sci. Lett.) Peng et al. (2006, Q. J. R. Meteor. Soc.) The proposed conservation method is based on the error of the original design. This year, the problem points are solved, and the preservation is improved. No vibration, no vibration, no stability, no numerical solution, no vibration, no stability, no stability. This study aims to avoid the physical inappropriateness of negative mass and negative mass of water during the process of topographic precipitation. The preservation interpolation method introduced by Peng et al. (2006) was developed by Zerroukat and Allen (2015). The results of the numerical test show that the new method of interpolation has the characteristics of lattice, preservation and vibration. Peng et al. (2006), a conservative interpolation method, successfully avoided errors in the analysis of the results. The number of warm blocks in the open space method and the number of mountain waves in the steep mountains are measured. The number of vibrations is not stable, and the number of vibrations is stable. The results show that there are significant differences in the number of orographic precipitation on complex terrain. Now, the new development method is related to the results of the previous report, and the results of this research are scheduled for submission.

项目成果

Development of a non-hydrostatic atmospheric model using the Chimera grid method for a steep terrain

使用 Chimera 网格方法开发陡峭地形的非静水力大气模型

• 发表时间: 2018
• 作者: 武村一史・重尚一;Kazushi Takemura
• 通讯作者: Kazushi Takemura

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

利用多重网格法实现非静水模型保守插值法

• 发表时间: 2017
• 作者: 武村 一史;重 尚一
• 通讯作者: 重 尚一