黄砂の輸送シミュレーション

質問

黄砂の輸送のシミュレーションについて質問です。

(1)まず、大きさ３つ(大、中、小)の粒子について運動方程式(鉛直:浮力と重力、水平:風)をたてる

(2)それぞれ横軸が時間、縦軸が高度のグラフをエクセルで作成

(3)ある時間のある高度での粒子濃度を把握したい

(3)について、どういう考え方があるでしょうか。
どのようなことでも大丈夫なので、お詳しい方回答お願いします。

回答No.1

bran111

拡散方程式を一般化したものに輸送方程式というベクトル方程式があって、これを使うのかと思ったら、要は質点の運動方程式ということで、まあ、適宜状況を反映して精緻化していけばよいと思います。多分空気抵抗の意味で浮力といっていられるのだと思いますが、砂の速度ベクトルと空気の速度ベクトルの差の２乗に比例した抵抗が働くと考えるべきなのでしょうが、最初は砂の上下方向の運動は自由落下、左右の空気の流れ方向は空気の速度ベクトルと等しいとして計算すればよいでしょう。少し洒落て、空気の水平方向の速度を高度の関数として格好つければいいでしょう。
　一番の検討すべき点は砂のソースの設定でしょう。最初は定点から一定の湧き出し(個/m^2sec)で出てくるという単純なモデルから始めればよいでしょう。次にソースの供給源を球または円盤とし、半径に対して濃度をガウス分布で与えるようなことをすればぐっとそれらしくなります。
　このような計算をエクセルでやることが適切なのかどうか知りませんが、何らかのプログラム言語が使えればいいですね。

お礼

詳しくご回答ありがとうございました。