局地風の数値予測モデルへの境界適合曲線座標系の適用とその有効性の検討

概要

論文の詳細を見る
局地循環風である海陸風については数多くの数値モデルによる計算が行われているが, その数値モデルでは, 水平方向については均等格子を用いた直交座標系, 鉛直方向については地形に沿ったz^*座標系を用いるのが一般的である。しかし, 海岸線の複雑な形状を直交座標系で表すのは難しく, 海岸線と計算格子網とは一致せず計算誤差が生じる。これを解消するために, 本研究では, 海岸線や山などの複雑な地形形状と計算格子網を一致させることができる境界適合曲線座標系を用いた3次元大気境界層モデルを開発した。大阪湾を対象にこのモデルを適用し, FMG(細かい格子網80×80メッシュの直交座標系), CMG(粗い格子網20×20メッシュの直交座標系), BFC(20×20メッシュの境界適合座標系)の計算格子網を用いて計算を行い, 境界適合曲線座標系の有効性を検討した。その際FMG格子で計算した計算結果が正しいと仮定し, CMG格子やBFC格子で計算した計算結果がFMG格子の計算結果に一致するかどうかで計算精度の評価を行った。標高を0と仮定した計算では, 乱流モデルや地表面熱収支モデルを組み込んでも, 海岸線と計算格子網を一致させたBFC格子を用いた計算結果がCMG格子を用いた計算結果に比べて, FMG格子を用いた計算結果に近くなり, BFC格子網を用いる有効性が確かめられた。標高を入力した計算では, 海岸線だけでなく六甲山付近の標高をモデル内に再現できる格子網を用いる方が, 海岸線だけを一致させた格子網よりも精度良く流れ場を計算できることが確かめられた。以上の結果より, 海岸線だけでなく実際の標高をモデル内に再現できる格子網を柔軟に作成できる境界適合曲線座標系を用いた大気境界層モデルは, 海陸風のように海と陸の温度差によって起因する局地循環風に対してはきわめて有効であることが示された。
1999-05-10

局地風の数値予測モデルへの境界適合曲線座標系の適用とその有効性の検討

スポンサーリンク

概要

著者

関連論文

スポンサーリンク