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Development of bulk microphysics model including diversity of ice particles

Research Project

Project/Area Number 16K05557
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Meteorology/Physical oceanography/Hydrology
Research InstitutionJapan, Meteorological Research Institute

Principal Investigator

Hashimoto Akihiro  気象庁気象研究所, 気象予報研究部, 主任研究官 (20462525)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords雲微物理モデル / 氷晶 / 降雪 / 雲粒寄与率 / 粒子特性 / メソスケールモデル / 数値実験 / 雪崩 / 気象学 / 雲物理学 / 数値モデル / 雲微物理
Outline of Final Research Achievements

We developed the process-tracking cloud microphysics scheme that tracks the parameters closely relating microphysical processes such as water vapor deposition, cloud droplet accretion, and so on. Using this scheme, we performed the numerical simulation of heavy snowfall event that caused the snow avalanche disaster on March 27, 2017 in Nasu town. As the result, the model successfully reproduced the weak layer that was a strong environmental factor of this avalanche, and revealed the connections between the surface snow particle and the microphysical processes working in the atmosphere. We published achievements of this project such as the formulation for the process-tracking microphysics scheme, numerical experiments conducted by applying it, and validation using the results of balloon observations and ground snow particle observations.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

気象学研究や気象・気候予測で広く用いられている低コストの数値モデルを改良し、計算コストを抑制しつつ複雑で多様な降雪粒子の表現を可能とする新しい設計思想に基づた数値モデルを開発することに成功した。このモデルを活用することで、地上で観察される降雪粒子の形状をもとに、その粒子が上空でどのような成長過程を経て地上に至ったかを、様々な降雪事例で広領域にわたって具体的に描き出すことができる。これによって、我々が地上で目にする降雪粒子とはるか上空の気象現象との関連についての理解が飛躍的に進み、気象学・雪氷学のみならず、気象・雪氷防災上の観点からも有用な知見を生み出されるだろう。

Report

(5 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2020 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 2 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Process-Tracking Scheme Based on Bulk Microphysics to Diagnose the Features of Snow Particles2020

    • Author(s)
      Hashimoto Akihiro、Motoyoshi Hiroki、Orikasa Narihiro、Misumi Ryohei
    • Journal Title

      SOLA

      Volume: 16 Issue: 0 Pages: 51-56

    • DOI

      10.2151/sola.2020-009

    • NAID

      130007817739

    • ISSN
      1349-6476
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 数値気象モデルによる降雪粒子予測の高度化2018

    • Author(s)
      橋本明弘, 本吉弘岐, 三隅良平, 折笠成宏
    • Journal Title

      北海道の雪氷

      Volume: 37 Pages: 63-66

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      2018 Research-status Report
    • Open Access
  • [Presentation] 数値気象モデルによる雲粒寄与率予測値を用いた新雪比表面積の推定2019

    • Author(s)
      橋本明弘, 山口悟, 本吉弘岐, 中井専人
    • Organizer
      日本気象学会2019年度春季大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 降雪メカニズムと新雪比表面積との関係に関する数値実験2019

    • Author(s)
      橋本明弘, 山口悟, 本吉弘岐, 中井専人, 山下克也
    • Organizer
      日本雪氷学会2019年度北信越支部研究発表会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 2018年冬季大雪事例の雲・降水機構に関する数値実験2019

    • Author(s)
      橋本明弘, 本吉弘岐, 山下克也, 石坂雅昭, 中井専人, 山口悟
    • Organizer
      雪氷研究大会(2019・山形)講演要旨集
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  • [Presentation] 平成 30 年 7 月豪雨の雲・降水形成機構に関する数値実験2019

    • Author(s)
      橋本明弘,折笠成宏,田尻拓也,林修吾
    • Organizer
      日本気象学会2019年度秋季大会
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  • [Presentation] 2018年北陸に大雪をもたらした降雪雲の雲物理特性に関する数値実験2019

    • Author(s)
      橋本明弘, 本吉弘岐, 山下克也, 石坂雅昭, 中井専人, 山口悟
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      ワークショップ「降雪に関するレーダーと数値モデルによる研究 in長岡 (第18回) JPCZ revisited」
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  • [Presentation] Process-tracking model for snow particle formation based on bulk microphysics2018

    • Author(s)
      Hashimoto A. Narihiro Orikasa H. Motoyoshi and R. Misumi
    • Organizer
      2018 American Geophysical Union Fall Meeting
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 山岳性降雪雲における降水形成過程に関するバルク法雲微物理モデルを用いた解析2018

    • Author(s)
      橋本明弘 折笠成宏 本吉弘岐 三隅良平
    • Organizer
      日本気象学会2018年度秋季大会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Multivariable Scheme for Diagnosing Ice Particle Features in a Bulk Microphysics Model2018

    • Author(s)
      Hashimoto A. H. Motoyoshi R. Misumi and N. Orikasa
    • Organizer
      15th Cloud Physics Conference, American Meteorological Sosiety
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 降雪系弱層形成に関する気象数値モデルを用いた再現実験2018

    • Author(s)
      橋本明弘, 本吉弘岐, 山口悟, 中村一樹, 河島克久, 庭野匡思, 中井専人
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2018年大会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] バルク法雲物理モデリングにおける降水粒子特性の精緻化2018

    • Author(s)
      橋本明弘, 本吉弘岐, 三隅良平, 折笠成宏
    • Organizer
      日本気象学会2018年度春季大会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Transition of falling snow characteristics causing weak layer formation simulated by a numerical weather mode in avalanche disaster events on March 27, 2017 in Japan2018

    • Author(s)
      Hashimoto A., H. Motoyoshi, K. Nakamura, S. Yamaguchi, K. Kawashima, M. Niwano and S. Nakai
    • Organizer
      European Geosciences Union General Assembly 2018
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      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] JMA-NHM降雪種再現性の評価2017

    • Author(s)
      橋本明弘, 林修吾, 伊藤純至, 山田芳則, 折笠成宏, 本吉弘岐, 石坂雅昭, 山下克也, 山口悟, 中井専人, 三隅良平
    • Organizer
      日本気象学会2017年度春季大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 雲・降水数値モデルを用いた新積雪粒子の推定2017

    • Author(s)
      橋本明弘
    • Organizer
      低温研共同研究集会「グリーンランド南東ドームアイスコアに関する研究集会」
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 降雪による弱層形成に関する雲・降水数値モデルを用いた新雪特性の推定2017

    • Author(s)
      橋本明弘, 本吉弘岐, 山口悟, 中井専人
    • Organizer
      雪氷研究大会(2017・十日町)
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 雲物理モデルの多変数化による雲・降水粒子特性の診断2017

    • Author(s)
      橋本明弘
    • Organizer
      日本気象学会2017年度秋季大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 雲・降水モデルを用いた降雪系弱層形成に関する新たなアプローチ2017

    • Author(s)
      橋本明弘, 本吉弘岐, 山口悟, 中井専人
    • Organizer
      ワークショップ『降雪に関するレーダーと数値モデルによる研究(第16回)』-雪崩につながる不安定積雪を作る降雪-
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] バルク法雲物理モデルを用いた粒子特性診断の精緻化に向けて2017

    • Author(s)
      橋本明弘, 三隅良平, 折笠成宏
    • Organizer
      第19回非静力学モデルに関するワークショップ
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Cloud microphysics simulation using multi-dimensional bin-microphysics model2016

    • Author(s)
      Akihiro Hashimoto
    • Organizer
      17th International Conference on Clouds and Precipitation (ICCP 2016)
    • Place of Presentation
      The University of Manchester (Renold building)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 多次元ビン法微物理モデルを用いたバルク法粒子クラスの検討2016

    • Author(s)
      橋本明弘
    • Organizer
      雪氷研究大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 多次元ビン法微物理モデルを用いたバルク法粒子クラスの検討2016

    • Author(s)
      橋本明弘
    • Organizer
      日本気象学会2016年度秋季大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Examination of the classification of hydrometeor types in a bulk microphysics scheme2016

    • Author(s)
      Akihiro Hashimoto
    • Organizer
      4th International Workshop on Non-Hydrostatic Model
    • Place of Presentation
      ザ・プリンス箱根芦ノ湖
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Remarks]

    • URL

      https://www.mri-jma.go.jp/Dep/phy/ahashimo/jp16k05557.html

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      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 科研費基盤(C)「氷粒子の多様性を考慮したバルク法雲微物理モデルの設計と構築」平成28~31年度

    • URL

      http://www.mri-jma.go.jp/Dep/fo/fo1/member/hashimo/jp16k05557.html

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      2018 Research-status Report
  • [Remarks] 科研費基盤(C)「氷粒子の多様性を考慮したバルク法雲微物理モデルの設計と構築」平成28~30年度

    • URL

      http://www.mri-jma.go.jp/Dep/fo/fo1/member/hashimo/jp16k05557.html

    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2021-02-19  

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