球面上のトレーサ移流  [in Japanese] Advection of Smooth and Non-Smooth Tracers on the Sphere  [in Japanese]

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移流は, 最も重要な大気の力学過程のひとつである。トレーサの時間発展を正確に再現するためには,精度の高い移流スキームを必要とする。著者は,簡便で高精度なスキームを提案し,これまでに球面上でガウス型の山を移流する実験で検証している。本研究では,本スキームを球面上の標準実験により詳細な検証を行う。検証の結果,コサインベルや溝付円柱のような滑らかでない分布についても精度よく移流でき,数値予報モデルや気候モデルで用いられている準3次内挿法の1/4の格子数で同じ精度を得ることができることが分った。さらに,混合特性にも秀でていることが明らかになった。精度の低下や計算コストの増大をほとんど伴わずに,波状のノイズはフィルタにより大部分を取り除くことができ,質量は全球で保存させることが可能である。

Advection is one of the most important processes in the atmosphere. It is crucial to use an accurate advection scheme to simulate the time evolution of tracers. A simple and accurate scheme has been developed by the author and verified with advection of a Gaussian hill. In this study the proposed scheme is verified with a standard test cases on the sphere. Our scheme is found to be capable of advecting non-smooth twin cosine hills and slotted cylinders and requires a quarter of the grid points to obtain the same accuracy as quasi-cubic interpolation, commonly used in operational weather and climate models. In addition the proposed scheme exhibit an excellent mixing properties. The ripple noise can be filtered and the mass can be conserved globally. These fixes can be applied with only a small penalty in accuracy or computational load.

Journal

  • 京都大学防災研究所年報 = DPRI annuals

    京都大学防災研究所年報 = DPRI annuals (55), 263-268, 2011

    京都大学防災研究所

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    120004945194
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AN00027784
  • Text Lang
    JPN
  • Article Type
    departmental bulletin paper
  • Journal Type
    大学紀要
  • ISSN
    0386-412X
  • NDL Article ID
    024997831
  • NDL Call No.
    YH247-547
  • Data Source
    NDL  IR 
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