ADCIRC
FEMA沿岸高潮調査に使用されたチェサピーク湾地域のADCIRCメッシュ

ADCIRCモデルは、高潮、潮汐、沿岸循環問題のシミュレーションで人気の高い、クロスプラットフォームの高性能な数値海洋循環モデルです。 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]このモデルはもともとRick Luettich 博士とJoannes Westerink博士によって開発され、[ 5 ] [ 6 ]ノースカロライナ大学チャペルヒル校、ノートルダム大学、米国陸軍工兵隊 などの学術機関、政府機関、企業のパートナーの組み合わせによって開発および保守されています。[ 7 ] ADCIRCシステムには、独立したマルチアルゴリズムの風予報モデルが含まれており、堆積物輸送、氷、波、表面流出、傾圧 からの影響を統合できる高度な結合機能も備えています。

アクセス

このモデルは無料で、ソースコードはウェブサイトからリクエストすることで入手可能です。[ 1 ]これにより、ユーザーはFortranコンパイラを搭載したあらゆるシステムでこのモデルを実行できます。また、 SMSソフトウェアと一緒に、コンパイル済みのWindows版モデルを購入することもできます。[ 8 ] ADCIRCはFortranでコーディングされており、ネイティブバイナリ、テキスト、またはnetCDFファイル形式で使用できます。

機能

モデルの定式化[ 9 ]は浅水方程式 に基づいており、連続方程式（一般化波動連続方程式[ 10 ]の形で表される）と運動量方程式（移流、コリオリ、渦粘性、および表面応力項を含む）を解きます。ADCIRCは、直交座標または球座標を持つ三角形の非構造化グリッド上で、3次元または2次元の深度積分形式で有限要素法を使用します。順圧モードまたは傾圧モードで実行できるため、水の密度や塩分、温度などの特性の変化を含めることができます。ADCIRCは、シリアルモード（たとえば、パーソナルコンピュータ上）またはMPIを介してスーパーコンピュータ上で並列に実行できます。モデルは高度に並列化されるように最適化されており、大規模で複雑な問題の迅速な計算を容易にします。[ 11 ] [ 12 ]

ADCIRCは、土地被覆（森林、都市、海底の構成など）の変化によるマニングのnベースの底抵抗を含むいくつかの異なる底摩擦定式化を適用できるほか、いくつかのソースからの大気強制データ（風応力と大気圧）を活用し、さらに表面粗さの影響による風強制の強さを減らすことができます。[ 13 ] [ 14 ] このモデルは、時間とともに変化する地形や水深、河川やその他のソースからの境界フラックス、潮汐ポテンシャル、堤防などのサブグリッドスケールの特徴などの効果も組み込むことができます。

ADCIRCは、STWAVE、SWAN、 WAVEWATCH IIIなどの風波モデルと頻繁に結合されます。特に高潮計算においては、波の放射応力が海洋循環に重要な影響を及ぼす可能性があり、またその逆も当てはまります。これらの計算において、ADCIRCは波モデルとの密結合を利用することで計算精度を向上させることができます。[ 14 ] [ 15 ]

参照

参考文献

  1. ^ a b http://adcirc.org/ Archived 2020-04-12 at the Wayback Machine ADCIRC official website. 2018年4月27日閲覧。
  2. ^ ADCIRC関連出版物. 2018年4月27日閲覧
  3. ^米陸軍工兵隊ADCIRCファクトシート。2018年4月27日閲覧。
  4. ^ DHS ADCIRCファクトシート。2018年4月27日閲覧。
  5. ^ Luettich, RA Jr.; Westerink, JJ; Scheffner, Norman W. ADCIRC: 棚、海岸、河口のための高度な3次元循環モデル。第1報。ADCIRC-2DDIとADCIRC-3DLの理論と方法論(PDF) (技術レポート)。ヴィックス バーグ：沿岸工学研究センター。CiteSeerX 10.1.1.472.429。 2022年5月18日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) – 国防技術情報センター経由。
  6. ^ Luettich, Rick; Westerink, Joannes; Scheffner, Norman (1994年1月). ADCIRC: 棚、海岸、河口のための高度な3次元循環モデル. 第2報. ADCIRC-2DDIユーザーマニュアル(PDF) (レポート). ヴィックスバーグ (MS): 沿岸工学研究センター. 2022年5月18日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。
  7. ^ ADCIRC開発グループ. 2018年4月27日閲覧。
  8. ^ SMS ADCIRCウェブサイト。2018年4月27日閲覧。
  9. ^ ADCIRC理論レポート。リンク切れ。2018年4月27日閲覧。
  10. ^キンマーク、インゲマル (1986).浅水波動方程式：定式化、解析、応用. 工学講義ノート. 第15巻. doi : 10.1007/978-3-642-82646-7 . ISBN 978-3-540-16031-1. ISSN  0176-5035 .
  11. ^ Kerr, PC; Donahue, AS; Westerink, JJ; Luettich, RA; Zheng, LY; Weisberg, RH; Huang, Y.; Wang, HV; Teng, Y.; Forrest, DR; Roland, A.; Haase, AT; Kramer, AW; Taylor, AA; Rhome, JR; Feyen, JC; Signell, RP; Hanson, JL; Hope, ME; Estes, RM; Dominguez, RA; Dunbar, RP; Semeraro, LN; Westerink, HJ; Kennedy, AB; Smith, JM; Powell, MD; Cardone, VJ; Cox, AT (2013). 「米国IOOS沿岸海洋モデリングテストベッド：メキシコ湾における潮汐、波浪、ハリケーン高潮のモデル間評価」 . Journal of Geophysical Research: Oceans . 118 (10): 5129– 5172. Bibcode : 2013JGRC..118.5129K . doi : 10.1002/jgrc.20376 . hdl : 1912/6384 . ISSN 2169-9275 . 
  12. ^田中 誠; ブンヤ S.; ウェスターリンク JJ; ドーソン C.; ルーティッチ RA (2010). 「非構造化グリッド連続ガラーキンベースハリケーン高潮モデルのスケーラビリティ」 .科学計算ジャーナル. 46 (3): 329– 358. doi : 10.1007/s10915-010-9402-1 . ISSN 0885-7474 . S2CID 2396171 .  
  13. ^ Westerink, Joannes J.; Luettich, Richard A.; Feyen, Jesse C.; Atkinson, John H.; Dawson, Clint; Roberts, Hugh J.; Powell, Mark D.; Dunion, Jason P.; Kubatko, Ethan J.; Pourtaheri, Hasan (2008). 「流域規模から河川規模の非構造化グリッドハリケーン高潮モデルのルイジアナ南部への適用」 . Monthly Weather Review . 136 (3): 833– 864. Bibcode : 2008MWRv..136..833W . doi : 10.1175/2007MWR1946.1 . ISSN 0027-0644 . S2CID 120388426 .  
  14. ^ a b Dietrich, JC; Bunya, S.; Westerink, JJ; Ebersole, BA; Smith, JM; Atkinson, JH; Jensen, R.; Resio, DT; Luettich, RA; Dawson, C.; Cardone, VJ; Cox, AT; Powell, MD; Westerink, HJ; Roberts, HJ (2010). 「ルイジアナ州南部およびミシシッピ州における高解像度結合河川流量、潮汐、風、風波、高潮モデル。第2部：ハリケーン・カトリーナおよびハリケーン・リタの概要と解析」 . Monthly Weather Review . 138 (2): 378– 404. Bibcode : 2010MWRv..138..378D . doi : 10.1175/2009MWR2907.1 . ISSN 0027-0644 . 
  15. ^ Bunya, S.; Dietrich, JC; Westerink, JJ; Ebersole, BA; Smith, JM; Atkinson, JH; Jensen, R.; Resio, DT; Luettich, RA; Dawson, C.; Cardone, VJ; Cox, AT; Powell, MD; Westerink, HJ; Roberts, HJ (2010). 「ルイジアナ州南部およびミシシッピ州における高解像度結合河川流量、潮汐、風速、風波、高潮モデル。パートI：モデル開発と検証」。Monthly Weather Review。138 ( 2): 345– 377。Bibcode : 2010MWRv..138..345B。doi : 10.1175/2009MWR2906.1。ISSN 0027-0644 . S2CID 15855409 .  
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