東京工業大学大学院理工学研究科「近未来地球理工学特論」—test.ppt

近未来地球理工学特論大気環境シミュレーションの現状;内容;大気環境シミュレーションの概観;大気環境系の概観;気候システム;数値シミュレーションによる気候研究;大気の空間スケール;気候変動の時間スケール;大気の数値モデル;気象庁数値予報モデル　ｂｙ　室井;数値モデルの格子数と分解能;大気モデルの構成（領域?メソモデル?大気大循環モデル）;数値計算手法;数値計算手法;流体を記述する方程式系;大気の基本バランス;工学における流体の方程式系（１） 非圧縮の式;工学における流体の方程式系（２） ブシネスク方程式系;大気の方程式系 圧縮性成層流体の方程式系;大気の方程式系 回転系の圧縮性成層流体の方程式系;波動;音波;重力波;CFL（Coulant-Friedrichs-Lewy）条件;大気モデルのCFL条件;音波の差分解法;固有値λ解析： ;非静力学モデル （メソモデル?積雲解像モデル）;RAMS　 MM5 /mm5 ARPS WRF MRI/NPD-NHM (気象庁) http://www.mri-jma.go.jp/Dep/fo/mrinpd/INDEXJ.htm CReSS (名大) http://www.rain.ihas.nagoya-u.ac.jp/CReSS/;MRI/NPD-NHM：気象庁非静力学モデル;非静力学モデルの力学フレーム;大気モデルは通常水平格子間隔の方が鉛直格子間隔より一桁大きい 水平格子間隔　Δx = 10km 　CFL条件?Δt = 10km/300m/s = 30s 鉛直格子間隔 Δz = 500m 　CFL条件?Δt = 500m/300m/s = 1.7s ?陽解法（HEVE法）は実用的でない。 ;陰解法（HIVI法）、非弾性系;ポアソン方程式の解法;ポアソン方程式の解法;水平陽鉛直陰解法（HEVI法）;Splitting　method;非静力学モデルの時間ステップ;移流スキーム;移流スキームの性質;移流方程式;Euler　法;Semi-Lagrange　法;保存型 Semi-Lagrange　法;物理過程;物理過程のスケール依存;例：積雲のパラメタリゼーション;大気大循環モデル;大気大循環モデル(AGCM);AGCMの方程式系;方程式の変形;渦度?発散方程式;スペクトル法とルジャンドル変換;スペクトル法の切断波数;σ座標渦度発散系の方程式系;ＡＧＣＭ実験例：標準比較実験;Dynamical　Core：Held and Suarez;Aqua　Planet　実験Neale　and　Hoskins;AMIPAtmosphericModelIntercomparison Project;気候モデリングにおけるコンピュータ環境;計算機環境;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;ES (地球シミュレータ）;気候モデルの計算機環境の現状と今後;数値モデルの格子数と分解能;次世代（今後１０年以内）に地球シミュレータ（ES)など超分散並列コンピュータによって従来より一桁上の分解能の計算が可能になる。 大気モデルは、統合化に向かう。 大循環モデルは格子間隔10km 領域モデルは格子間隔１ｋｍ 積雲を分解するのに必要な格子間隔：1km 次世代大循環モデルでも分解能は不十分;地球フロンティアにおける次世代大気大循環モデル;次世代大気大循環モデル;次世代大気大循環モデルの開発;格子構造; level 1; level 9 (~14km);;格子間隔の比較;浅水波モデルの結果Williamson Test Case 5;非静力学コア;Squall line （GCSS CASE1);開発スケジュール;まとめ;複雑なモデルの評価のために標準実験が提唱されている． コンピュータの進歩により大気モデルの領域依存性は統合化されるであろう． 地球フロンティアで開発中の次世代大気大循環モデルは，10km格子で全球を覆う非静力学大循環モデルである． 近年のモデル開発は，数理解析（差分スキーム)，理論（大気科学），素過程（雲物理，放射，乱流），計算科学，システム開発などの総合的な分野の協力が必要である。