荒川グリッド

荒川グリッドシステムは、気象学や海洋学の地球システムモデルに使用される長方形グリッド上で直交 物理量（特に速度と質量に関連する量）を表現し計算するさまざまな方法を表しています。たとえば、気象研究予報モデルでは、ARWコアを使用する際の大気計算に荒川スタッガードCグリッドを使用しています。5つの荒川グリッド（A～E）は、1977年に荒川とラムによって初めて導入されました。^[1]

5つのグリッドのイメージについては、次の図、またはPurserとLeslie 1988の図1を参照してください。^[2]

「非スタッガード」Arakawa A グリッドは、グリッドの中心やグリッドの角など、各グリッド セルの同じポイントですべての量を評価します。Arakawa A グリッドは、唯一の非スタッガード グリッド タイプです。

「ずらした」荒川 B グリッドは、2 セットの量の評価を分離します。たとえば、グリッドの中心での速度とグリッドの角での質量を評価することができます。

「ずらした」荒川 C グリッドは、荒川 B グリッドと比較して、ベクトル量の評価をさらに分離します。たとえば、グリッドの中心で東西 (u) と南北 (v) の両方の速度成分を評価する代わりに、左と右のグリッド面の中心で u 成分を評価し、上部と下部のグリッド面の中心で v 成分を評価することができます。

荒川 D グリッドは、荒川 C グリッドを 90° 回転させたものです。たとえば、上部/下部のグリッド面の中心で v 速度成分を評価し、右側/左側のグリッド面の中心で u 速度成分を評価する代わりに、右側/左側のグリッド面の中心で v 速度成分を評価し、上部/下部のグリッド面の中心で u 速度成分を評価します。

Arakawa E グリッドは「ずらして配置」されていますが、他のグリッド方向に対して 45° 回転しています。これにより、すべての変数を長方形領域の 1 つの面に沿って定義できます。

• Haltiner, GJ、および RT Williams、1980 年。「数値予測と動的気象学」John Wiley and Sons、ニューヨーク。