モデルの評価・比較実験集

　既存のモデル評価もしくは新規のモデル開発にあたり、様々なモデルの評価・比較実験が提案され実行されている。その中で特に有益と思われるものを列挙する。

球面上の偏微分方程式の数値計算法

(Williamson et al, 1992)　和訳 (html版, pdf版(1.12MB))

　球面上の浅水波方程式を解く数値計算法を評価するための 7つのテストケースが提案されている。浅水波方程式は、球状の地球上の大気をモデリングする際の水平方向の力学的な側面に関する主な問題点を持っている。これらのケースは、気候モデリングのための数値計算法を評価し、数値モデリングには必ず存在する潜在的な取引を示すようにデザインされている。提案された数値計算法が、換算名バロクリニック大気モデルに適応される前に、これらの問題について、現存する他の数値計算法と比較してきちんと動作しなければならない。ケースは簡単なものから順番に並んでいる。ケースは、極を跨ぐ移流、全球・局所の両方について地衡バランスした定常的な流れ、孤立則の強制的な非線形移流、孤立した山にぶつかる水平流、 Rossby-Haurwitz 波、そして観測された大気の状態である。テストのうちひとつは、並列計算機に適応した場合のアルゴリズムの性能評価ができるよう、計算機性能・アルゴリズム効率のベンチマークにもなる。

(Held I. M. and M.J. Suarez, 1994)　和訳 (html版, pdf版(672kb)) 

　気候モデルの力学過程のテストケースとして用意されたもの。Williamson のものと目的は似ているが、こちらは3次元モデルを１２００日積分を実行しており、より実際的で長期なシミュレーションをターゲットとしている。また方程式系に簡単な forcing を与えるというやり方をとっており、もとの方程式系は静力学でも非静力学でも構わない。

急峻な地形による山岳波 (St-MIP)

　今後の主流となる「非静力学モデル」の開発にあたり、とりわけ急峻な地形の取り扱いに関する問題点を明らかにするために、京都大学大学院の里村雄彦助教授により提案されている実験。２次元ドライモデルの設定で、様々な傾斜角をもつベル型の山を置き、その定常状態を見る設定。

　関連リンク

重力波の水平伝播

解説 （html版, pdf版(183kb)）

　Skamarock and Klemp(1994) が最初に提案したもので、非静力学モデルを用いて重力波のシミュレーションをすることによりモデルの評価が可能である。一様な場に温位の初期擾乱を与えて擾乱を励起させる。非圧縮を仮定した場合には解析解が求まるので、容易に比較をすることができる。

その他

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