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1D 火星大気放射対流モデルの計算例: τd = 0.2 の場合

計算設定

• 計算領域と格子点
  • 大気部分の計算領域は 20 km. 格子点は高度 100 m 以上では 100 m, 高度 100 m 以下には z = 50, 25 ,12.5, 6.25, 3.125 m に鉛直格子点をとる. 温度などの変数は上記の格子から計算される半整数格子上に置く.
  • 地面の鉛直計算領域は日変化の表皮深さ δd の 6 倍までとる. 鉛直格子は z/δd = -0.1, -0.2, -0.35, -0.53, -0.79, -1.2, -1.8, -2.7, -4.0, -6.0 におく.
• 日射量の条件: 大気上端の入射太陽放射量は北半球夏 (火星中心黄径 Ls = 100°) の 20°N の条件で日変化させる.
• 初期条件 : 大気の初期条件は 220 K 等温, 地中温度は 210 K 一定.
• 計算時間 : 10 日.
• 時間格子間隔 : 0.5 秒
• パラメータ
  • 地表気圧 : Ps = 7 hPa
  • 重力加速度: g = 3.73 m/s^2
  • 大気分子量: M = 44 g/mol
  • 気体定数 : R = 8.31 / 44 J/(Kg K)
  • 定圧比熱 : Cp = 734.9 J/(Kg K)
  • 太陽定数 : S0 = 591 W/m^2
  • 地面アルベド: A = 0.25
  • 熱慣性 : I = 272 W s^0.5/(m^2 K)
  • 地面比熱 : 588 J/(Kg K)
  • 土壌密度 : 1650 Jg/m^3
  • ダストの光学的厚さ: τd = 0.2

計算結果

30 日目の結果を 1 時間おきに LT = 07:00 から 24 時間後まで示す. 放射加熱率の結果は出力前一時間の平均値である.

LT=07:00

LT=08:00

LT=09:00

LT=10:00

LT=11:00

LT=12:00

LT=13:00

LT=14:00

LT=15:00

LT=16:00

LT=17:00

LT=18:00

LT=19:00

LT=20:00

LT=21:00

LT=22:00

LT=23:00

LT=24:00

LT=01:00

LT=02:00

LT=03:00

LT=04:00

LT=05:00

LT=06:00

大気温度分布 データは vprof.nc / vprof_05m.nc

LT=07:00

LT=08:00

LT=09:00

LT=10:00

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LT=12:00

LT=13:00

LT=14:00

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LT=16:00

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LT=20:00

LT=21:00

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LT=23:00

LT=24:00

LT=01:00

LT=02:00

LT=03:00

LT=04:00

LT=05:00

LT=06:00

地中温度分布 データは tgrd.nc tgrd_05m.nc

LT=07:00

LT=08:00

LT=09:00

LT=10:00

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LT=12:00

LT=13:00

LT=14:00

LT=15:00

LT=16:00

LT=17:00

LT=18:00

LT=19:00

LT=20:00

LT=21:00

LT=22:00

LT=23:00

LT=24:00

LT=01:00

LT=02:00

LT=03:00

LT=04:00

LT=05:00

LT=06:00

放射加熱分布 データは qprof.nc / qprof_05m.nc

地表面温度(青)と地表気温(赤) データは tsfc.nc / tsfc_05m.nc