k 分布確認

k 分布設定 (バンドと積分点) が適切かどうかを確認する方法を説明する.

これは, ラインバイライン計算 (prog02.0, 02.1, 02.5) の結果を用いて k 分布を作成し, ラインバイライン計算と k 分布の両者で放射場を計算して 比較することで, 作成した k 分布が使えるかどうかを確認するために実行する.

利用する k 分布の詳細は sort_ac.conf で指定.

  • k 分布の設定の「モード」を &band_mode_nml iModes = X, iModee = X / で指定.
    • iModes, iModee の値によってラインバイラインから相関 k 分布法に徐々に変わる.
      • 並び替えの有無, 鉛直相関の仮定の有無, key specie の重なりの考慮方法, プランク関数の扱い, ビニングの扱いなど.
    • iModes = iModee = 10 が現在考える「ベストな設定」

k 分布設定の確認 (prog04.0)

$ cd prog04.0_sort_ac_check

設定ファイルの準備

金星用サンプル設定ファイル

$ cp sample/Earth.sort_ac.conf sort_ac.conf
$ cp sample/Earth.sort_ac_file.conf sort_ac_file.conf
$ cp sample/Earth.sort_ac_atm.conf sort_ac_atm.conf
$ cp sample/Earth.calc_rte.conf calc_rte.conf
$ cp sample/Earth.planetconst.conf planetconst.conf
  • sort_ac.conf : バンド・積分点の設定 [変更なし]
  • sort_ac_file.conf : 入出力ファイルの設定 [変更なし]
  • sort_ac_atm.conf : 入出力ファイルの設定 [変更なし]
  • calc_rte.conf : 計算条件の設定 [変更なし]
  • planetconst.conf : 計算条件の設定 [変更なし]

コンパイル

コンパイル

$ make

コンパイルが成功すると, 下の実行ファイルができる.

  • sort_ac

実行

$ ./sort_ac

標準出力に Finish と表示されれば無事実行終了. 計算結果は

$ ls out
Flux-00-10.nc   Tendency-00-10.nc   op_gas_reordered-00-10.nc
Flux-00-LBL.nc  Tendency-00-LBL.nc
Flux.nc         Tendency.nc

結果の確認

k 分布計算とラインバイライン計算の結果の差を二乗平均誤差 (Root Mean Square Error; RMSE) として評価する.

ruby/GPhys スクリプトで確認する. この ruby スクリプト を用いる.

disp_comp_1Dresults_v1.rb の以下を編集して入力ファイルを指定.

ncfn1_flux     = "out/Flux-00-10.nc"       # k 分布で計算されたフラックス
ncfn1_tendency = "out/Tendency-00-10.nc"   # k 分布で計算された時間変化率
ncfn2_flux     = "out/Flux-00-LBL.nc"      # ラインバイラインで計算されたフラックス
ncfn2_tendency = "out/Tendency-00-LBL.nc"  # ラインバイラインで計算された時間変化率

スクリプトを実行.

$ ruby disp_comp_1Dresults_v1.rb 1
 *** MESSAGE (SWDOPN) ***  GRPH1 : STARTED / IWS =  1.
 *** MESSAGE (UXPTTL) ***  CHARACTER LENGTH IS ZERO.
 ...
 *** MESSAGE (SWPCLS) ***  GRPH1 : PAGE =   1 COMPLETED.
 *** MESSAGE (SWDCLS) ***  GRPH1 : TERMINATED.
RMSE summary
 1st file  : out/Flux-00-10.nc
           : out/Tendency-00-10.nc
 2nd file  : out/Flux-00-LBL.nc
           : out/Tendency-00-LBL.nc
 variable : Planetary Rad.      Solar Rad.
  upflx   : 1.13199e+00    |    3.73048e-01 W m-2
  dnflx   : 9.23272e-01    |    2.46346e+00 W m-2
  flxcnv  : 1.96026e-04    |    1.26657e-04 W m-3
  tend    : 5.76627e-06    |    2.44654e-05 K s-1

なお, 上の値はあくまでラインバイライン計算と k 分布計算の RMSE であり, 「真値」と k 分布計算の RMSE ではないことに注意.

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$ cd ..