% 表題 中島健介対流モデル解説  水蒸気混合比の計算(TSTEP)
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% 履歴 1998/07/14 小高正嗣
%      1999/06/14  小高正嗣
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\subsection{水蒸気混合比の計算}

水蒸気混合比の計算を行なう.

\subsubsection{基本場の移流項と拡散項の計算(ADDIF0)}

基本場の移流と拡散をサブルーチン {\tt ADDIF0} を呼んで計算する.
{\tt ADDIF0} の詳細は 6.16.1 節を参照のこと.

\subsubsection{移流項と拡散項の計算(ADDIF1)}

水蒸気の移流と拡散を, サブルーチン {\tt ADDIF1} を呼んで計算する. {\tt
ADDIF1} の詳細は 6.15.2 節を参照のこと.


\subsubsection{人工非線形拡散項の計算(NLDIFF)}

人工非線形拡散項をサブルーチン {\tt NLDIFF} を呼んで計算する.  ここで
引数 {\tt SCALE} には {\tt SCQVAP=2.0D-3} が渡される.  {\tt NLDIFF} の
詳細は 6.15.3 節を参照のこと.


\subsubsection{負の水蒸気量の補正(QNFILL)}

負の水蒸気量の補正をサブルーチン {\tt QNFILL} を呼んで行なう.

\subsubsection*{QNFILL}

\begin{enumerate}
  \item 機能
    \begin{quote}
      正のスカラー量に現れた負の値の補正を行なう.
    \end{quote}
  \item パラメータ
    \begin{quote}
      \begin{tabular}{lllp{10cm}}
        {\tt QADV}& (実数) & {\tt ( -2:NXB, -2:NZB, NROT )} & 正スカラー変数 \\
        {\tt ICL} & (整数) & & 時刻パラメータ \\
        {\tt DQFILL} & (実数) & {\tt ( -2:NXB, -2:NZB )} & 
        正スカラー変数補正量 \\
        {\tt QSUMPN} & (実数) & {\tt ( -2:NXB, -2:NZB )} & \\
        {\tt DENS0} & (実数) & {\tt ( -2:NZB )} & 基本場の密度 \\
        {\tt FDZ}   & (実数) & {\tt ( -2:NZB )} & z 方向格子間隔 \\
        {\tt NX  } & (整数) & & 水平方向格子点数 \\
        {\tt NZ  } & (整数) & & 鉛直方向格子点数 \\
        {\tt NXB } & (整数) & & 水平方向次元数 {\tt (=nx+2)} \\
        {\tt NZB } & (整数) & & 鉛直方向次元数 {\tt (=nz+2)} \\
        {\tt NROT} & (整数) & & 時間方向次元数 
      \end{tabular}
    \end{quote}
  \item 解説

    4 次中心差分で移流を計算したことによって正のスカラー量に生じた負の
    値を補正する.

\end{enumerate}


\subsubsection{水蒸気混合比の時間変化計算}

これまでに求めた移流項, 拡散項, 人工粘性項, 負量の補正項( {\tt
DTQADV}, {\tt DTQAD0}, {\tt DTQDIF}, {\tt DTQDI0}, {\tt DTQDNL}, {\tt
QNFILL} )に時間刻みを掛けて, 1ステップ後の水蒸気混合比を計算する. 計算
結果は {\tt QVAP1} に格納しておく.


\subsubsection{水平平均量の計算(CLZPRF)}

サブルーチン {\tt CLZPROF} を呼んで各種水平平均量を計算する.
計算するのは
\begin{quote}
\begin{tabular}{lllp{10cm}}
  {\tt QVAP} & (実数) & {\tt ( -2:NXB, -2:NZB, NROT )} & 水蒸気混合比 \\
  {\tt DTQADV} & (実数) & {\tt ( -2:NXB, -2:NZB )} 
  & 水蒸気混合比変化(移流) \\
  {\tt DTQDIF} & (実数) & {\tt ( -2:NXB, -2:NZB )} 
  & 水蒸気混合比変数(拡散)\\
  {\tt DTQNLV} & (実数) & {\tt ( -2:NXB, -2:NZB )}  
  & 水蒸気混合比変化(人工粘性) \\
  {\tt DTQAD0} & (実数) & {\tt ( -2:NXB, -2:NZB )} 
  & 水蒸気混合比変化(移流/基本場) \\
  {\tt DTQDI0} & (実数) & {\tt ( -2:NXB, -2:NZB )} 
  & 水蒸気混合比変化(拡散/基本場) \\
  {\tt DQFILL} & (実数) & {\tt ( -2:NXB, -2:NZB )} & 
  補正量 
\end{tabular}
\end{quote}
の水平平均である. {\tt CLZPROF} については 6.14.6 節を参照のこと.


