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% 2002 卒業論文 - 要旨
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% 2003/01/13  森川 靖大   作成
% 2003/01/28  森川 靖大   完成?
% 2003/02/05  森川 靖大   最終修正
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%%%%%%%%   Subtitle, Date, Filename Setting     %%%%%%%%
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%\Ddate{2003/01/28}
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%%%%%%%%   Set Counter (chapter, section etc. ) %%%%%%%%
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%%%%%%%%              Text Start                %%%%%%%%

\chapter*{要旨}

%本論文は, ``Haltiner, G. J., and Williams, R. T., 1979:
%Numerical Prediction and Dynamic Meteorology.
%{\it John Wiley \& Sons,} 477pp'' (以下, 原著)の1章〜4章の全訳およびその
%解説である.

数値予報モデル, 特に大気大循環モデル
({\bfseries AGCM}; {\itshape {\bfseries A}tmospheric {\bfseries G}eneral
{\bfseries C}irculation {\bfseries M}odel})
の理解およびその作成には, 大気の力学の理解が不可欠である.
本論文では, ``Haltiner, G. J., and Williams, R. T., 1979:
{\itshape Numerical Prediction and Dynamic Meteorology}.
John Wiley \& Sons, 477pp'' をもとに, 
数値予報/GCM のために必要となる気象力学の基礎を紹介する.

本論文は5つの章で構成されており, それぞれ以下の内容を取り扱っている.

第1章では, 気象予報の発達の歴史から,
数値予報誕生のいきさつを紹介する.
また, 数値予報モデルの気象予報に対する重要性を述べる.

第2章では気象力学の基礎となっている様々な物理法則を紹介する.
始めに, 支配方程式系を構成する運動方程式, 連続の式, 状態方程式,
熱力学第1法則を紹介する.
次にその方程式系が球面座標系ではどのように扱われるのか,
また, 平面地図に投影した際にどのように扱われるのかを議論する.
鉛直座標として高さではなく圧力や温位を用いた場合の方程式系について
も議論する.
これらの座標系を考えるのは, これらの方程式系が
デカルト直線直交座標系よりも数値予報モデルに向いているためである.
その後はエネルギーの式を考え, 運動エネルギーと位置エネルギーの変換を
議論する.
最後に, 渦度の式と発散の式を紹介する.
これらの式は大気の現象を表現する上で便利であり,
数値予報モデルにもよく利用される.

第3章では大気の波動に注目した議論を行う.
線形化した方程式から様々な大気の波動の分散関係を導出し,
波動の性質を考察する.
具体的には, 音波, 内部重力波, 浅水波, 慣性重力波, ロスビー波を
取り扱う.
これらの情報は, 
安定した数値予報モデルを作成するために必要となる.

第4章ではスケールの解析を行うことで, 順圧大気と傾圧大気における
準地衡流の方程式系を導く.
これらの方程式系は, 中緯度総観規模における大気の運動を良く表すものとして,
数値予報モデルの結果の解釈に用いられている.
また, 熱帯や惑星規模の運動を良く表す方程式系も紹介する.

第5章では第3章の話をさらに発展させ, 順圧大気と傾圧大気の
安定性について議論する.
順圧大気については, 具体的にいくつかの風速プロファイルを考え,
大気の不安定の条件を考察する.
傾圧大気については, 簡単な線形シアの場合と, 2層モデルの場合の大気の
不安定を議論する.
これらは実際に数値予報モデルを利用する際に基礎となる知識である.


%\begin{center}
% {\bf 
% --------------------------------------
% 本文ここまで
% --------------------------------------
% } 
%\end{center}


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%%%%%%%%             以下はAppendix             %%%%%%%%
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%%%%   Appendix 用に Counter, OutputFormat を設定   %%%%

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%%%%%%%%   Set Counter (chapter, section etc. ) %%%%%%%%
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\setcounter{equation}{0}
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%%%%%%%%        Counter Output Format           %%%%%%%%
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%%%%      Appendix        %%%%
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%\subsection*{Appendix \qquad }

%\subsubsection*{}


%%%%%%%%              Text End                  %%%%%%%%
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