大気大循環モデル用力学コアの設計と実装実験：可変性と可読性の高いプログラムへの試み

摘要

モデル設定の可変性とソースコードの可読性を合わせ持った大気大循環モデル(GCM)の姿を模索するべく,新たにその力学コアの設計を行い,そのプログラム実装と試験計算を行った.可読性の向上によりプログラムの編集のコストの削減が期待され,可変性の向上により新たなプログラムの追加や既に組み込まれているプログラムの分離を容易にすることが期待できる.モデル設定の切り替えが簡単なGCMが提供されることにより,さまざまな惑星大気の条件に応じた数値計算の実行が容易になり,比較惑星科学的な見地からの惑星大気構造の考察の進展が期待される.これまでに可変性·可読性を重視して開発されたGCMとしては,AGCM5やFMSが挙げられる.AGCM5は東京大学気候システム研究センターの気候モデルのプロトタイプモデルと同一のモデルである.このモデルはFORTRAN77の範囲で最大限の可読性と可変性を確保するべく,そのプログラミングスタイルに数々の工夫を導入したモデルであったが,FORTRAN77という言語の制限から自ずと限界があった.一方FMSは米国地球流体力学研究所(GFDL)の新世代統合気候モデルの基盤フレームワークとして位置付けられるソフトウェアである.このモデルは,今のところ大気·海洋·氷床それぞれの領域を計算する部分そのものの交換や分離に関してはかなり容易になりつつあるが,一方でソースコード自体の読みやすさ,編集のしやすさに関しての工夫はそれほど進hでいない.