k 分布作成 : k 分布計算の確認

k 分布法を用いて放射場を計算し, 作成した k 分布テーブルを確認する方法を説明する.

k 分布計算の実施 (prog08.0v2)

$ cd prog08.0v2_calc_rte_check
$ rm -f out/*

設定ファイルの準備

地球用サンプル設定ファイル

$ cp sample/Earth.calc_rte.conf calc_rte.conf
$ cp sample/Earth.calc_rte_file.conf calc_rte_file.conf
$ cp sample/Earth.planetconst.conf planetconst.conf

calc_rte.conf : 放射伝達計算の設定 [変更なし]
calc_rte_file.conf : 入出力ファイルの設定 [変更なし]
planetconst.conf : 惑星パラメータの設定 [変更なし]

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.

calc_rte

実行

$ ./calc_rte

標準出力に Finish と表示されれば無事実行終了. (場合によってはスタックが不足してエラーが出るので, "ulimit -s unlimited" とする.) 計算結果は

out/Earth_ICRCCM_LW_Case27_MLS_CO2-300ppmv_Flux.nc
out/Earth_ICRCCM_LW_Case27_MLS_CO2-300ppmv_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 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.

ncfn_t         = "../prog01.0_mkprofile_ascii/out/Earth_ICRCCM_LW_Case27_MLS_CO2-300ppmv.nc"
ncfn1_flux     = "out/Earth_ICRCCM_LW_Case27_MLS_CO2-300ppmv_Flux.nc"       # k 分布で計算されたフラックス
ncfn1_tendency = "out/Earth_ICRCCM_LW_Case27_MLS_CO2-300ppmv_Tendency.nc"   # k 分布で計算された時間変化率
ncfn2_flux     = "../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case27_MLS_CO2-300ppmv_Flux.nc"      # ラインバイラインで計算されたフラックス
ncfn2_tendency = "../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case27_MLS_CO2-300ppmv_Tendency.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/Earth_ICRCCM_LW_Case27_MLS_CO2-300ppmv_Flux.nc
           : out/Earth_ICRCCM_LW_Case27_MLS_CO2-300ppmv_Tendency.nc
 2nd file  : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case27_MLS_CO2-300ppmv_Flux.nc
           : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case27_MLS_CO2-300ppmv_Tendency.nc
 variable : Planetary Rad.      Solar Rad.
  upflx   : 3.67759e-01    |    2.08205e-01 W m-2
  dnflx   : 5.31937e-01    |    1.88329e-01 W m-2
  flxcnv  : 1.74275e-04    |    5.16022e-05 W m-3
  tend    : 1.03898e-05    |    8.97871e-06 K s-1
  sum_flx : 3.1804796747959747
  ave_flx : 0.39755995934949684

その他のプロファイルに対する RMSE.

RMSE summary
 1st file  : out/Earth_ICRCCM_LW_Case25_TRP_CO2-300ppmv_Flux.nc
           : out/Earth_ICRCCM_LW_Case25_TRP_CO2-300ppmv_Tendency.nc
 2nd file  : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case25_TRP_CO2-300ppmv_Flux.nc
           : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case25_TRP_CO2-300ppmv_Tendency.nc
 variable : Planetary Rad.      Solar Rad.
  upflx   : 5.90755e-01    |    2.15550e-01 W m-2
  dnflx   : 7.45142e-01    |    1.86681e-01 W m-2
  flxcnv  : 1.93017e-04    |    5.24382e-05 W m-3
  tend    : 1.07083e-05    |    1.00451e-05 K s-1
  sum_flx : 3.7856650558058833
  ave_flx : 0.4732081319757354
RMSE summary
 1st file  : out/Earth_ICRCCM_LW_Case26_TRP_CO2-600ppmv_Flux.nc
           : out/Earth_ICRCCM_LW_Case26_TRP_CO2-600ppmv_Tendency.nc
 2nd file  : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case26_TRP_CO2-600ppmv_Flux.nc
           : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case26_TRP_CO2-600ppmv_Tendency.nc
 variable : Planetary Rad.      Solar Rad.
  upflx   : 7.49393e-01    |    2.15368e-01 W m-2
  dnflx   : 8.08637e-01    |    1.86365e-01 W m-2
  flxcnv  : 1.90211e-04    |    5.38724e-05 W m-3
  tend    : 1.27803e-05    |    1.10498e-05 K s-1
  sum_flx : 3.996176416524059
  ave_flx : 0.49952205206550737
RMSE summary
 1st file  : out/Earth_ICRCCM_LW_Case27_MLS_CO2-300ppmv_Flux.nc
           : out/Earth_ICRCCM_LW_Case27_MLS_CO2-300ppmv_Tendency.nc
 2nd file  : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case27_MLS_CO2-300ppmv_Flux.nc
           : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case27_MLS_CO2-300ppmv_Tendency.nc
 variable : Planetary Rad.      Solar Rad.
  upflx   : 3.67759e-01    |    2.08205e-01 W m-2
  dnflx   : 5.31937e-01    |    1.88329e-01 W m-2
  flxcnv  : 1.74275e-04    |    5.16022e-05 W m-3
  tend    : 1.03898e-05    |    8.97871e-06 K s-1
  sum_flx : 3.1804796747959747
  ave_flx : 0.39755995934949684
RMSE summary
 1st file  : out/Earth_ICRCCM_LW_Case28_MLS_CO2-600ppmv_Flux.nc
           : out/Earth_ICRCCM_LW_Case28_MLS_CO2-600ppmv_Tendency.nc
 2nd file  : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case28_MLS_CO2-600ppmv_Flux.nc
           : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case28_MLS_CO2-600ppmv_Tendency.nc
 variable : Planetary Rad.      Solar Rad.
  upflx   : 4.40690e-01    |    2.09686e-01 W m-2
  dnflx   : 5.64490e-01    |    1.86304e-01 W m-2
  flxcnv  : 1.76032e-04    |    5.22379e-05 W m-3
  tend    : 1.17347e-05    |    9.77139e-06 K s-1
  sum_flx : 3.3055727181616503
  ave_flx : 0.4131965897702063
RMSE summary
 1st file  : out/Earth_ICRCCM_LW_Case29_MLW_CO2-300ppmv_Flux.nc
           : out/Earth_ICRCCM_LW_Case29_MLW_CO2-300ppmv_Tendency.nc
 2nd file  : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case29_MLW_CO2-300ppmv_Flux.nc
           : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case29_MLW_CO2-300ppmv_Tendency.nc
 variable : Planetary Rad.      Solar Rad.
  upflx   : 1.70254e-01    |    1.86092e-01 W m-2
  dnflx   : 3.32015e-01    |    1.79211e-01 W m-2
  flxcnv  : 9.26587e-05    |    4.47840e-05 W m-3
  tend    : 1.38114e-05    |    1.20735e-05 K s-1
  sum_flx : 2.0155155590381373
  ave_flx : 0.25193944487976716
RMSE summary
 1st file  : out/Earth_ICRCCM_LW_Case30_MLW_CO2-600ppmv_Flux.nc
           : out/Earth_ICRCCM_LW_Case30_MLW_CO2-600ppmv_Tendency.nc
 2nd file  : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case30_MLW_CO2-600ppmv_Flux.nc
           : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case30_MLW_CO2-600ppmv_Tendency.nc
 variable : Planetary Rad.      Solar Rad.
  upflx   : 1.79814e-01    |    1.86130e-01 W m-2
  dnflx   : 3.23257e-01    |    1.91230e-01 W m-2
  flxcnv  : 9.22287e-05    |    4.87750e-05 W m-3
  tend    : 1.64677e-05    |    1.34680e-05 K s-1
  sum_flx : 2.058455149048907
  ave_flx : 0.25730689363111336
RMSE summary
 1st file  : out/Earth_ICRCCM_LW_Case31_SAS_CO2-300ppmv_Flux.nc
           : out/Earth_ICRCCM_LW_Case31_SAS_CO2-300ppmv_Tendency.nc
 2nd file  : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case31_SAS_CO2-300ppmv_Flux.nc
           : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case31_SAS_CO2-300ppmv_Tendency.nc
 variable : Planetary Rad.      Solar Rad.
  upflx   : 3.40103e-01    |    1.99947e-01 W m-2
  dnflx   : 5.34845e-01    |    1.93961e-01 W m-2
  flxcnv  : 1.43626e-04    |    4.97552e-05 W m-3
  tend    : 9.80476e-06    |    8.60065e-06 K s-1
  sum_flx : 2.882206226786118
  ave_flx : 0.36027577834826474
RMSE summary
 1st file  : out/Earth_ICRCCM_LW_Case32_SAS_CO2-600ppmv_Flux.nc
           : out/Earth_ICRCCM_LW_Case32_SAS_CO2-600ppmv_Tendency.nc
 2nd file  : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case32_SAS_CO2-600ppmv_Flux.nc
           : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case32_SAS_CO2-600ppmv_Tendency.nc
 variable : Planetary Rad.      Solar Rad.
  upflx   : 4.46349e-01    |    2.00997e-01 W m-2
  dnflx   : 5.55968e-01    |    1.98342e-01 W m-2
  flxcnv  : 1.43408e-04    |    5.24991e-05 W m-3
  tend    : 1.09742e-05    |    9.33104e-06 K s-1
  sum_flx : 3.036243404740436
  ave_flx : 0.3795304255925545
RMSE summary
 1st file  : out/Earth_ICRCCM_LW_Case33_SAW_CO2-300ppmv_Flux.nc
           : out/Earth_ICRCCM_LW_Case33_SAW_CO2-300ppmv_Tendency.nc
 2nd file  : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case33_SAW_CO2-300ppmv_Flux.nc
           : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case33_SAW_CO2-300ppmv_Tendency.nc
 variable : Planetary Rad.      Solar Rad.
  upflx   : 7.40320e-02    |    1.92072e-01 W m-2
  dnflx   : 2.93086e-01    |    1.78069e-01 W m-2
  flxcnv  : 7.45957e-05    |    4.92030e-05 W m-3
  tend    : 1.69945e-05    |    1.37541e-05 K s-1
  sum_flx : 1.7719899626742304
  ave_flx : 0.2214987453342788
RMSE summary
 1st file  : out/Earth_ICRCCM_LW_Case34_SAW_CO2-600ppmv_Flux.nc
           : out/Earth_ICRCCM_LW_Case34_SAW_CO2-600ppmv_Tendency.nc
 2nd file  : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case34_SAW_CO2-600ppmv_Flux.nc
           : ../../prog03.0_calc_rte/out/Earth_ICRCCM_LW_Case34_SAW_CO2-600ppmv_Tendency.nc
 variable : Planetary Rad.      Solar Rad.
  upflx   : 1.27905e-01    |    1.90642e-01 W m-2
  dnflx   : 2.77361e-01    |    1.93357e-01 W m-2
  flxcnv  : 7.75772e-05    |    5.54274e-05 W m-3
  tend    : 2.07574e-05    |    1.55286e-05 K s-1
  sum_flx : 1.9012665772370503
  ave_flx : 0.23765832215463129

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