AZR68 基礎知識 数値予報
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PageLink Last Updated:1998-3/15
数値予報 その仕組み
図説気象学、根本順吉等、ｐ．１３０より抜粋です。
順圧モデル： 垂直方向の変化を無視した水平2次元の取り扱い。
１．大気の運動はｔ＝０の時の慣性力にのみ支配される。
２．運動は全く水平運動である。
３．運動は非発散であるから、初期の渦度が保存される。
４．渦度は実際の風でなく、等高線から導かれる地衡風から計算される。
傾圧モデル： 垂直方向の変化を考慮したもの。
準地衡風モデル： コリオリ効果に強く支配された地衡風運動を主として取り扱うもの。
プリミティブモデル： 準地衡風モデル＋重力波などを含み得るが音波は除去するとし、
近似は静力学的平衡のみ仮定し、
他は流体力学のＮａｖｉｅ−Ｓｔｏｋｅｓの方程式のままを使う。
気象庁編、数値予報の基礎知識、Ｐ．５２よりの抜粋です。
現在気象庁で使われている基礎方程式（プリミティブ方程式）：
１．水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）
流体力学のＮａｖｉｅ−Ｓｔｏｋｅｓの方程式のまま。
δｕ／δｔ＝−（ｕδｕ／δｘ＋ｖδｕ／δｙ＋ｗδｕ／δｚ）
＋２Ωｓｉｎφｖ−δｐ／ρδｘ＋Ｆ
δｖ／δｔ＝−（ｕδｖ／δｘ＋ｖδｖ／δｙ＋ｗδｖ／δｚ）
＋２Ωｓｉｎφｕ−δｐ／ρδｙ＋Ｆ
２．鉛直方向（静力学平衡）
０＝ーδｐ／ρδρ−ｇ
３．連続の式（質量保存則）
δρ／δｔ＝−（ｕδρ／δｘ＋ｖδρ／δｙ＋ｗδρ／δｚ）
−ρ（δｕ／δｘ＋δｕ／δｙ＋δｖ／δｚ）
４．熱力学方程式
δθ／δｔ＝−（ｕδθ／δｘ＋ｖδθ／δｙ＋ｗδθ／δｚ）＋Ｈ
５．水蒸気の輸送方程式
δｑ／δｔ＝−（ｕδｑ／δｘ＋ｖδｑ／δｙ＋ｗδｑ／δｚ）＋Ｍ
６．気体の状態方程式
Ｐ＝ρＲＴ
（これらの式は、ベクトル表現すれば簡略化されて記述出来ます）
エネルギー線図
大気の立体構造
プリミティブ方程式
なお、降水量の算出は、ﾌﾟﾘﾐﾃｨﾌﾞ方程式系とは別の方法で求めるようです。