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Polvani et al. (2004) の傾圧不安定波動実験

Polvani et al. (2004) で行われた, 傾圧不安定波動の実験を実行する方法を説明します.

概要
実験用ディレクトリ準備
初期値データファイルの作成
実験の実行
結果の可視化
参考文献

概要

本実験は実験用データを用いないため, 以下の 3 つのステップで行います.

実験ディレクトリの準備
初期値の準備
実験の実行

実験用ディレクトリ準備

practice ディレクトリに移動してください.

$ cd practice

そのディレクトリ内で, make コマンドを実行してください. 自動的に実行ファイルや NAMELIST ファイルがコピーされます. make コマンド入力後, まずディレクトリ名を適宜入力してください. (下記の例では p04-exp としています). それ以降の質問はとりあえずそのまま Enter キーを入力してください.

$ make

****** Setup a directory for a experiment ******

  Enter directory name [testXX]: p04-exp
  Directory in which executable files are prepared
    [../src/main]:
  Directory in which NAMELIST files are prepared
    [../src/main]:
  Save F90/95 source code files? [y/N]:

                :

*** Setup of "p04-exp" is complete ***

p04-exp というディレクトリが作成され, その中に実行ファイルや NAMELIST ファイル, ソースコードがコピーされます. p04-exp ディレクトリ内に移動してください.

$ cd p04-exp

なお, このディレクトリ内以外でも, 実行ファイル, 設定ファイル (namelist ファイル) があれば計算を行うことはできます.

初期値データファイルの作成

init_data と init_data_p04_T21L20.nml を用いて初期値ファイル init_T21L20.nc を作成します.

$ ./init_data -N=init_data_p04_T21L20.nml

 *** MESSAGE [init_data] ***  Run: Initial data generation
 *** MESSAGE [init_data] ***  -- version = $Name: dcpam5-20110407 $$Id: exp-p04.rd,v 1.6 2011-03-28 02:48:57 yot Exp $
 *** MESSAGE [namelist_util] ***  ----- Initialization Messages -----
 *** MESSAGE [namelist_util] ***    MaxNmlArySize = 256
 *** MESSAGE [namelist_util] ***  -- version = $Name: dcpam5-20110407 $$Id: exp-p04.rd,v 1.6 2011-03-28 02:48:57 yot Exp $
 *** MESSAGE [timeset] ***  NAMELIST group "timeset_nml" is loaded from "init_data_p04_T21L20.nml".
                       : 
 *** MESSAGE [initial_data] ***    QVapAvr = 0.
 *** MESSAGE [initial_data] ***    Ueq     = 0.
 *** MESSAGE [initial_data] ***
 *** MESSAGE [initial_data] ***  -- version = $Name: dcpam5-20110407 $$Id: exp-p04.rd,v 1.6 2011-03-28 02:48:57 yot Exp $
 *** MESSAGE [HistoryClose] ***  "init_T21L20.nc" is closed

 ############## CPU TIME SUMMARY ################
 others                 0.200000E-01
 ------------------------------------------------
        TOTAL TIME =    0.200000E-01

実験の実行

実行ファイル "dcpam_main" と NAMELIST ファイル dcpam_p04_T21L20.nml を用いて, 以下のように dcpam_main を実行してください. プログラム終了には数分～数十分かかります.

(なお, クロスコンパイル環境では以下の方法でプログラムを実行することはできないので注意してください. その場合の実行方法に関しては, その環境でのプログラム実行マニュアルなどを参照ください. )

$ ./dcpam_main -N=dcpam_p04_T21L20.nml | tee p04.log

 *** MESSAGE [namelist_util] ***  ----- Initialization Messages -----
 *** MESSAGE [namelist_util] ***    MaxNmlArySize = 256
 *** MESSAGE [namelist_util] ***  -- version = $Name: dcpam5-20110407 $$Id: exp-p04.rd,v 1.6 2011-03-28 02:48:57 yot Exp $
 *** MESSAGE [dcpam_main] ***  NAMELIST group "dcpam_main_nml" is loaded from "dcpam_p04_T21L20.nml".
 &DCPAM_MAIN_NML FLAGDYNAMICS=T,FLAGFULLPHYSICS=F,FLAGHS94=F,FLAGVENUSSIMPLE=F,FLAGJUPITERSIMPLE=F,FLAGRADIATIONDENNOUAGCM=T,FLAGRADIATIONDCPAMEV1=F,FLAGRADIATIONDCPAMMV1=F,FLAGRADIATIONSL09=F,FLAGPHYIMP1LAYMODEL=T,FLAGPHYIMPSOILMODEL=F,FLAGPHYIMPSOILMODELSO=F,FLAGPHYIMPATMONLY=F,FLAGVERTICALFILTER=F/
 *** MESSAGE [dcpam_main] ***  FlagDynamics=<T>.
 *** MESSAGE [dcpam_main] ***  FlagRadiationDennouAGCM=<T>.
                   :
 *** MESSAGE [HistoryClose] ***  "TotEngy.nc" is closed
 *** MESSAGE [HistoryClose] ***  "Enstro.nc" is closed

 ############## CPU TIME SUMMARY ################
 surface_properties     0.904434E-07
 dynamics_hspl_vas83    0.380824E+01
 mass_fixer             0.132011E+00
 check_prog_vars        0.360025E-01
 timefilter_asselin19   0.760067E-01
 others                 0.212009E+00
 ------------------------------------------------
        TOTAL TIME =    0.426427E+01

この場合, 12 日分の時間積分が行われます. 空間解像度は T21L20 (経度格子点数 64, 緯度点数 32, 鉛直層数 20) です. 計算結果は U.nc や Temp.nc として出力されます. また, リスタートファイルが rst.nc として出力されます.

結果の可視化

簡単な解析・可視化を参照してください.

参考文献

Polvani, L. M., R. K. Scott, S. J. Thomas, 2004: Numerically converged solutions of the global primitive equations for testing the dynamical core of atmospheric GCMs, J. Atmos. Sci., 132, 2539--2552.

$Id: exp-p04.rd,v 1.6 2011-03-28 02:48:57 yot Exp $
DCPAM Development Group / GFD Dennou Staff dcstaff@gfd-dennou.org