Elucidation of the interaction between the atmosphere and precipitation particles inside cumulonimbus clouds through sophisticated cloud precipitation data assimilation

Research Project

Project/Area Number	24K07142
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 17020:Atmospheric and hydrospheric sciences-related
Research Institution	Japan, Meteorological Research Institute
Principal Investigator	幾田泰酵気象庁気象研究所, 気象観測研究部, 主任研究官 (80878249)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords	データ同化 / 雲微物理過程 / レーダー / 地球観測衛星
Outline of Research at the Start	積乱雲内部では、水物質同士の複雑な相互作用によって大気の熱と水蒸気の交換が行われている。これらは直接観測することは困難であり、その実態は未解明である。そこで、気象レーダーや衛星観測をモデルにデータ同化することで、積乱雲内部の真の状態を明らかにする。従来、データ同化に必要となる水物質の背景誤差共分散行列を精度良く求めることは困難であった。しかし、深層学習の進展によりそれが可能となりつつある。本研究では様々な気象場に応じた背景誤差共分散行列を深層学習で求めデータ同化に利用し積乱雲内部の構造を精緻に再現する。そして、これまで未解明だった積乱雲内部における降水粒子と大気の相互作用の詳細解明を図る。