title:: 同期回転惑星 (Omega = 1 Earth, T21)
message:m,rd:{
= 同期回転惑星 (Omega = 1 Earth, T21L16)

== 概要

dcpam5 において水惑星を同期回転 (日射分布が移動しない) 状態に置いた実験を行った.
自転角速度は地球の 1 倍, 解像度は T21L16 である.
}
message:m,rd:{
== 実験環境

* システム: PC
  * /proc/cpuinfo の model name: Intel(R) Core(TM)2 Duo CPU     E6750  @ 2.66GHz
  * OS: GNU Debian Linux 5.0
  * uname -a: Linux fermat 2.6.26-1-686-bigmem #1 SMP Fri Mar 13 18:52:29 UTC 2009 i686 GNU/Linux
* コンパイラ: Intel(R) Fortran Compiler for applications running on IA-32, Version 10.1    Build 20080312 Package ID: l_fc_p_10.1.015
* 依存するライブラリとバージョン
  * netCDF ver. 4.0
  * gtool5 ver. 20090324
  * ISPACK ver. 0.71
  * spmodel ver. 0.5.0

== 実験設定

* プログラム: dcpam5 ver. 20090428 (cvs)
  * ((<ソースツリー|URL:../arch_data/src_backup/>))
  * ((<[tar.gz]|URL:../arch_data/src_backup.tar.gz>))
* NAMELIST ファイル: ((<URL:../arch_data/dcpam_ape_T21L16.nml>))

* 初期値
  * 東西風速: 15 × cos(φ) [m s-1]. (φ: 緯度)
  * 地表面気圧: 1.0e+5 [Pa].
  * 温度の基本場: 250 [K] に微小擾乱を与えた. 
* 計算領域
  * 水平(λ,φ): 全球 (λ=[0, 360], φ=[-90, 90])
  * 鉛直(σ=p/p0): 大気下端〜上端 (σ = [0, 1])

* 境界条件     
  * 水平(λ,φ) : 周期境界条件
  * 鉛直(σ) : dσ/dt = 0 (σ = 0, 1) 
* 数値解法      
  * 水平(λ,φ) : スペクトル法 (球面調和関数展開・三角形切断)
  * 鉛直(σ) : 差分法 (Arakawa and Suarez, 1983)
  * 時間(t) : リープフロッグスキーム.
    * ただし重力波の項にはセミインプリシット法を用いる. 
      時間フィルター (Asselin, 1972). を用いる. フィルター係数は 0.05 
* 空間解像度
  * 経度格子点数 : 64 (5.6 度 x 5.6 度)
  * 緯度格子点数 : 32 (5.6 度 x 5.6 度)
  * 鉛直層数 : 16
* 最大波数:     21
* 積分時間: 2000 日
  * 最後の 1000 日を解析に使用
* 時間間隔: 8 分

* 惑星半径: 6.371e+6 [m]
* 自転角速度: 	     7.2921e-5 [s-1]
* 重力加速度: 	     9.8 [m s-2]
* 乾燥大気定圧比熱:    1004.6 [J K-1 kg-1]
* 乾燥大気平均分子量:  28.964e-3 [kg mol-1]
* 乾燥大気気体定数:    287.04 [J K-1 kg-1]
* 最大波数に対する e-folding time:    3.0 [hours]
* 超粘性の次数:     8

* 力学過程
  * プリミティブ方程式系 
#     詳しくは dcpam5 支配方程式系とその離散化 を参照のこと.
* 物理過程
  * 積雲パラメタリゼーション: 湿潤対流調節 (Manabe et al., 1965)
  * 大規模凝結
  * 放射
    * 経度 0 - 180 度に時間変化しない日射分布を与える
    * 短波放射: 1 バンド
    * 長波放射: 4 バンド
    * 短波を計算する時間ステップ: 8 分
    * 長波を計算する時間ステップ: 8 分
    * 大気アルベド: 0.2
  * 地表面: SWAMP (熱容量: 0)


== 実行結果に関する付加情報

* 標準出力: ((<URL:../arch_data/dcpam_ape_T21L16.log>))

== 実験結果
}
Tg_anim-xy.gif:b:地表面温度 10 日平均の動画
Rain_anim-xy.gif:b:降水 10 日平均の動画
Temp_anim-xy-sigma0.5.gif:b:気温(sigma=0.5) 10 日平均の動画

U_anim-xy-sigma0.2.gif:b:東西風速(sigma=0.2) 10 日平均の動画
:b:
:b:

EVap-x0-180_timeseries-xymean.png:b:潜熱フラックス時系列 昼半球平均
EVap-x180-360_timeseries-xymean.png:b:潜熱フラックス時系列 夜半球平均
EVap_timeseries-xymean.png:b:潜熱フラックス時系列 全球平均

OLR-x0-180_timeseries-xymean.png:b:OLR時系列 昼半球平均
OLR-x180-360_timeseries-xymean.png:b:OLR時系列 夜半球平均
OLR_timeseries-xymean.png:b:OLR時系列 全球平均

Rain-x0-180_timeseries-xymean.png:b:降水時系列 昼半球平均
Rain-x180-360_timeseries-xymean.png:b:降水時系列 夜半球平均
Rain_timeseries-xymean.png:b:降水時系列 全球平均

SLR-x0-180_timeseries-xymean.png:b:SLR時系列 昼半球平均
SLR-x180-360_timeseries-xymean.png:b:SLR時系列 夜半球平均
SLR_timeseries-xymean.png:b:SLR時系列 全球平均

Sens-x0-180_timeseries-xymean.png:b:顕熱フラックス時系列 昼半球平均
Sens-x180-360_timeseries-xymean.png:b:顕熱フラックス時系列 夜半球平均
Sens_timeseries-xymean.png:b:顕熱フラックス時系列 全球平均

Tg-x0-180_timeseries-xymean.png:b:地表面温度時系列 昼半球平均
Tg-x180-360_timeseries-xymean.png:b:地表面温度時系列 夜半球平均
Tg_timeseries-xymean.png:b:地表面温度時系列 全球平均

flux-x0-180_timeseries-xymean.png:b:熱フラックス時系列 昼半球平均 <BR> (実線:OLR, 破線:SLR, 点線:降水, <BR> 一点鎖線:潜熱, 二点線:顕熱)
flux-x180-360_timeseries-xymean.png:b:熱フラックス時系列 夜半球平均 <BR> (実線:OLR, 破線:SLR, 点線:降水, <BR> 一点鎖線:潜熱, 二点線:顕熱)
flux_timeseries-xymean.png:b:熱フラックス時系列 全球平均 <BR> (実線:OLR, 破線:SLR, 点線:降水, <BR> 一点鎖線:潜熱, 二点線:顕熱)

ps-x0-180_timeseries-xymean.png:b:地表面気圧時系列 昼半球平均
ps-x180-360_timeseries-xymean.png:b:地表面気圧時系列 夜半球平均
ps_timeseries-xymean.png:b:地表面気圧時系列 全球平均

surface-flux_y-x0-180.png:b:熱フラックス赤道断面 昼半球平均 <BR> (実線:OLR, 破線:SLR, 点線:降水, <BR> 一点鎖線:潜熱, 二点線:顕熱)
surface-flux_y-x180-360.png:b:熱フラックス赤道断面 夜半球平均 <BR> (実線:OLR, 破線:SLR, 点線:降水, <BR> 一点鎖線:潜熱, 二点線:顕熱)
surface-flux_y-xmean.png:b:熱フラックス赤道断面 全球平均 <BR> (実線:OLR, 破線:SLR, 点線:降水, <BR> 一点鎖線:潜熱, 二点線:顕熱)

EVap_xy.png:b:潜熱フラックス 時間平均
OLR_xy.png:b:OLR 時間平均
Rain_xy.png:b:降水 時間平均

SLR_xy.png:b:SLR 時間平均
SSR_xy.png:b:SSR 時間平均
Sens_xy.png:b:顕熱フラックス 時間平均

surface_heat_budget_2D.png:b:地表面熱収支 時間平均
surface_heat_budget_1point.png:b:地表面熱収支 1 点の時系列 (赤道, 経度 90 度)
:b:

Tg_xy.png:b:地表面温度 時間平均
ps_xy.png:b:地表面気圧 時間平均
:b:

T_yz-x90.png:b:気温 経度 90 度断面
T_yz-x270.png:b:気温 経度 270 度断面
T_yz-xmean.png:b:気温 帯状平均

q_yz-x90.png:b:比湿 経度 90 度断面
q_yz-x270.png:b:比湿 経度 270 度断面
q_yz-xmean.png:b:比湿 帯状平均

u_yz-x90.png:b:東西風速 経度 90 度断面
u_yz-x270.png:b:東西風速 経度 270 度断面
u_yz-xmean.png:b:東西風速 帯状平均

v_yz-x90.png:b:南北風速 経度 90 度断面
v_yz-x270.png:b:南北風速 経度 270 度断面
v_yz-xmean.png:b:南北風速 帯状平均

T_xy-z0.png:b:気温 地表面
T_xz-y0.png:b:気温 赤道断面
q_xy-z0.png:b:比湿 地表面

SigDot_xz-y0.png:b:鉛直流 赤道断面
surface-flux_y0.png:b:熱フラックス赤道断面 時間平均 <BR> (実線:OLR, 破線:SLR, 点線:降水, <BR> 一点鎖線:潜熱, 二点線:顕熱)
u_xz-y0.png:b:東西風速 赤道断面

u_xy-sigma0.5.png:b:東西風速 sigma=0.5 断面
v_xy-sigma0.2.png:b:南北風速 sigma=0.2 断面
v_xy-sigma0.5.png:b:南北風速 sigma=0.5 断面

T_xy-sigma0.7.png:b:気温 sigma=0.7 断面

footer:m,rd:{
== 参考文献

* Arakawa, A., Suarez, M.J., 1983: Vertical differencing of the primitive equations in sigma coordinates., ((|Mon. Wea. Rev.|)), ((*111*)), 34-45.
* Asselin, R., 1972: Frequency Filter for Time Integrations, ((|Mon. Wea. Rev.|)), ((*100*)), 487-490.
* Manabe, S., Smagorinsky, J., and Strickler, R. F., 1965: Simulated climatology of a general circulation model with a hydrologic cycle. ((|Mon. Weather Rev.|)), ((*93*)), 769-798.
}