Showman and Polvani (2010) の再現実験

Showman and Polvani (2010) の再現実験

モデル

  • 二層浅水系
    • 活動的な上層と無限に深く静止した下層から成る
  • 強制過程
    • 東西方向に周期的な質量のソースとシンク
  • 散逸過程
    • ニュートン冷却
    • レイリー摩擦
    • ラプラシアン三次の超粘性
  • 空間離散化: スペクトル法
  • 時間離散化: Adams-Bashforth 法
  • プログラム作成にはspmodelを使用
  • 方程式系の詳細はこちら

標準実験設定

  • 格子点数: 512 × 256
  • 切断波数: 170
  • 惑星パラメータ (地球に相当)
    • (低減) 重力加速度: 9.8 m/s2
    • 自転角速度: 7.292 × 10^{-5} 1/s
    • 惑星半径: 6.371 × 10^6 m
  • 強制
    • 中心緯度 lat0 = 0^{\circ}
    • 緯度方向の幅 dLat = 20^{\circ}
    • 振幅 S0 = 1.0 × 10^{-3}
    • 波数 m = 2 (東西方向)
  • 散逸
    • 放射時定数 = 5 日
    • 摩擦時定数 = 5 日
    • 超粘性係数 = 1.0 × 10^{23}
      • 波数 85, 42 の波に対してそれぞれ約 20 日, 1300 日の時定数で効く
  • 初期条件
    • 速度場: 静止状態
    • 流体層の厚さ: 約 400 m

標準実験結果 (再現実験結果)

ケース 1 (項 R がない場合: Matusno-Gill モデルに相当)

ケース 2 (項 R がある場合)

比較実験結果 (一つのパラメータを変更した場合)

自転角速度を変更した場合 (R あり)

惑星半径を変更した場合 (R あり)

強制の中心緯度を変更した場合

強制の幅を変更した場合 (R あり)

強制の振幅を変更した場合 (R あり)

強制波数を変更した場合 (R あり)

放射時定数時定数を変更した場合 (R あり)

摩擦時定数を変更した場合 (R あり)

摩擦時定数を変更した場合 (R=0)

複数のパラメータを変更した場合

予備実験結果 (Q の正負によらず運動量 hu が保存する場合)

標準実験設定

摩擦時定数を変更した場合*

更新日時:2020/02/02 22:50:18
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