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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Challenge to a global cloud-resolving climate modeling

Planned Research

Project AreaChallenge to the new generation cloud-resolving climate simulation
Project/Area Number 20H05728
Research InstitutionJapan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Principal Investigator

小玉 知央  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), 副主任研究員 (90598939)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山田 洋平  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), 特任研究員 (40637352)
中野 満寿男  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), 副主任研究員 (40713954)
Project Period (FY) 2020-10-02 – 2023-03-31
Keywords全球雲解像モデル / 大気海洋結合モデル / 気候シミュレーション
Outline of Annual Research Achievements

DNA(Deep Numerical Analysis)気候学の開拓を目指し、全球非静力学モデルNICAMおよび大気海洋結合モデルNICOCOを信頼できる次世代全球気候モデルとして確立するため、本年度はスーパーコンピュータ「富岳」において、前年度までに決定した全球雲解像気候実験の標準設定を用いて3.5kmメッシュのNICAMを用いた10年実験を実施した。結果を解析した結果、熱帯季節内振動の活発化頻度や伝搬、ならびにその影響を強く受けるスーパー台風(ここでは生涯最低中心気圧が920hPa以下)の経路や構造の特徴がよく再現されていること、梅雨前線の季節進行など日本を含む中緯度域の気候場の再現性が向上していることが明らかになった。並行して大気14km、海洋0.25度メッシュのNICOCOを用いた大気海洋結合実験を3種類のモデル設定で5年以上実施し、最新のNICAM標準設定を用いることで海水面温度のドリフトが低減すること、サンプル数が少ない限界はあるもののENSOに似た振動が見られことが明らかになり、NICOCOの有望性を示すことができた。この結果を受けて、大気3.5km、海洋0.1度メッシュのNICOCOを用いた大気海洋結合実験を開始した。また、熱帯における大気海洋結合を評価する新しい手法として、海水面温度と鉛直積算水蒸気量の季節内成分から定義される2次元ダイアグラムを提案した。この評価手法を再解析データおよびNICOCO実験データに適用した結果、インドおよび太平洋暖水域では両者の間の位相関係は整合的であったが、中央太平洋域では逆向きの関係が得られた。このような関係は、大気擾乱が海水面温度へ与える影響の差異によって説明可能であり、今後のモデル改良に対する指針を与えることが期待できる。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (35 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (26 results) (of which Int'l Joint Research: 14 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Parallelized Remapping Algorithms for km-scale Global Weather and Climate Simulations with Icosahedral Grid System2024

    • Author(s)
      Kodama Chihiro、Yashiro Hisashi、Arakawa Takashi、Takasuka Daisuke、Matsugishi Shuhei、Tomita Hirofumi
    • Journal Title

      In Proceedings of the International Conference on High Performance Computing in Asia-Pacific Region (HPCAsia 2024)

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1145/3635035.3635040

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] How Can We Improve the Seamless Representation of Climatological Statistics and Weather Toward Reliable Global K‐Scale Climate Simulations?2024

    • Author(s)
      Takasuka Daisuke、Kodama Chihiro、Suematsu Tamaki、Ohno Tomoki、Yamada Yohei、Seiki Tatsuya、Yashiro Hisashi、Nakano Masuo、Miura Hiroaki、Noda Akira T.、Nasuno Tomoe、Miyakawa Tomoki、Masunaga Ryusuke
    • Journal Title

      Journal of Advances in Modeling Earth Systems

      Volume: 16 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2023MS003701

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mechanism of a meteorological tsunami reaching the Japanese coast caused by Lamb and Pekeris waves generated by the 2022 Tonga eruption2023

    • Author(s)
      Suzuki Tatsuo、Nakano Masuo、Watanabe Shingo、Tatebe Hiroaki、Takano Yuki
    • Journal Title

      Ocean Modelling

      Volume: 181 Pages: 102153~102153

    • DOI

      10.1016/j.ocemod.2022.102153

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 全球非静力学モデルNICAMを用いた101メンバーアンサンブル予報実験による2019年台風第10号(Krosa)進路予報の不確実性の要因解析2023

    • Author(s)
      Nakano Masuo、Chen Ying-Wen、Satoh Masaki
    • Journal Title

      Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II

      Volume: 101 Pages: 191~207

    • DOI

      10.2151/jmsj.2023-013

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Climate of High-obliquity Exoterrestrial Planets with a Three-dimensional Cloud System Resolving Climate Model2022

    • Author(s)
      Kodama Takanori、Takasuka Daisuke、Sherriff-Tadano Sam、Kuroda Takeshi、Miyakawa Tomoki、Abe-Ouchi Ayako、Satoh Masaki
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 940 Pages: 87~87

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac98ae

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] First Detection of the Pekeris Internal Global Atmospheric Resonance: Evidence from the 2022 Tonga Eruption and from Global Reanalysis Data2022

    • Author(s)
      Watanabe Shingo、Hamilton Kevin、Sakazaki Takatoshi、Nakano Masuo
    • Journal Title

      Journal of the Atmospheric Sciences

      Volume: 79 Pages: 3027~3043

    • DOI

      10.1175/JAS-D-22-0078.1

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Mesoscale Convective Systems Simulated by a High‐Resolution Global Nonhydrostatic Model Over the United States and China2022

    • Author(s)
      Na Ying、Fu Qiang、Leung L. Ruby、Kodama Chihiro、Lu Riyu
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      Volume: 127 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2021JD035916

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Parallelized remapping algorithms for km-scale global weather and climate simulations with icosahedral grid system2024

    • Author(s)
      Kodama Chihiro、Yashiro Hisashi、Arakawa Takashi、Takasuka Daisuke、Matsugishi Shuhei、Tomita Hirofumi
    • Organizer
      International Conference on High Performance Computing in Asia-Pacific Region (HPCAsia 2024)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluating the relationship between tropical cyclone genesis frequency and environmental conditions by using a large ensemble simulation with 14-km mesh NICAM2024

    • Author(s)
      Yamada Yohei、Nakano Masuo、Miyakawa Tomoki、Kodama Chihiro、Takasuka Daisuke、Nasuno Tomoe、Yamazaki Akira、Yashiro Hisashi、Sugi Masato、Satoh Masaki
    • Organizer
      The New York Meeting on Tropical Cyclones and Global Storm-Resolving Analysis
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Global cloud-resolving simulations with NICAM on the supercomputer Fugaku2023

    • Author(s)
      Kodama Chihiro、Yashiro Hisashi、Suematsu Tamaki、Takasuka Daisuke、Takano Yuki、Yamada Yohei、Masunaga Ryusuke、Matsugishi Shuhei、Arakawa Takashi、Seiki Tatsuya、Nakano Masuo、Miura Hiroaki、Satoh Masaki、Ohno Tomoki、Noda T. Akira、Roh Woosub、Nasuno Tomoe、Miyakawa Tomoki
    • Organizer
      SIAM Conference on Computational Science and Engineering (CSE23)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Global cloud-resolving simulations with NICAM on the supercomputer Fugaku2023

    • Author(s)
      Kodama Chihiro、Yashiro Hisashi、Suematsu Tamaki、Takasuka Daisuke、Takano Yuki、Masunaga Ryusuke、Yamada Yohei、Matsugishi Shuhei、Arakawa Takashi、Nakano Masuo、Miura Hiroaki、Seiki Tatsuya、Noda T. Akira、Satoh Masaki、Ohno Tomoki、Nasuno Tomoe、Miyakawa Tomoki
    • Organizer
      AOGS2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluating the relationship between tropical cyclone genesis frequency and environmental conditions by using a NICAM large ensemble simulation2023

    • Author(s)
      Yamada Yohei、Nakano Masuo、Miyakawa Tomoki、Kodama Chihiro、Takasuka Daisuke、Nasuno Tomoe、Yamazaki Akira、Yashiro Hisashi、Sugi Masato、Satoh Masaki
    • Organizer
      AOGS2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Towards seasonal TC forecasting using NICOCO2023

    • Author(s)
      Nakano Masuo
    • Organizer
      ICCP-GSRA Workshop 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2022年1月15日のフンガトンガ・フンガハアパイ火山噴火で励起された気圧波動伝搬の全球数値シミュレーション2023

    • Author(s)
      中野満寿男、大塚成徳、渡辺真吾
    • Organizer
      JpGU Meeting 2023
  • [Presentation] Analysis of the Factors that Led to Uncertainty of Track Forecast of Typhoon Krosa (2019) by 101-Member Ensemble Forecast Experiments Using NICAM2023

    • Author(s)
      Nakano Masuo、Chen Ying-Wen、Satoh Masaki
    • Organizer
      The 6th International Workshop on Nonhydrostatic Models (NHM-WS 2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] NICOCOを用いた台風季節予測実験2023

    • Author(s)
      中野満寿男、山田洋平、升永竜介、高野雄記、高須賀大輔、小玉知央、那須野智江、山崎哲
    • Organizer
      日本気象学会2023年度秋季大会
  • [Presentation] Typhoon seasonal forecasting by a high-resolution coupled GCM (NICOCO)2023

    • Author(s)
      Nakano Masuo、Yamada Yohei、Masunaga Ryusuke、Takano Yuki、Takasuka Daisuke、Kodama Chihiro、Nasuno Tomoe、Yamazaki Akira
    • Organizer
      1st IWTRC
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] NICOCOを用いた台風季節予測実験2023

    • Author(s)
      中野満寿男、山田洋平、升永竜介、高野雄記、高須賀大輔、小玉知央、那須野智江、山崎哲
    • Organizer
      異常気象研究会2023
  • [Presentation] トンガ噴火を想定した気象津波の全球数値実験2022

    • Author(s)
      中野満寿男、鈴木立郎、渡辺真吾、鈴木雄治郎
    • Organizer
      JpGU Meeting 2022
    • Invited
  • [Presentation] What determines the timing of MJO propagation into the western Pacific?2022

    • Author(s)
      Takasuka Daisuke、Suematsu Tamaki、Miura Hiroaki
    • Organizer
      JpGU Meeting 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Progress and Challenges on High-Resolution Atmospheric Modeling with NICAM2022

    • Author(s)
      Takasuka Daisuke、Kodama Chihiro、Suematsu Tamaki、Takano Yuki、Seiki Tatsuya、Ohno Tomoki、Yashiro Hisashi、Miura Hiroaki、Noda T. Akira、Yamada Yohei、Nakano Masuo、Nasuno Tomoe、Miyakawa Tomoki、Masunaga Ryusuke
    • Organizer
      Modelling the Climate System at Ultra-High-Resolution workshop (WCRP/ESMO activity)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Recent Progress and Challenges on Global sub-5km mesh Model Experiments from the Sub-seasonal to Climate Scales2022

    • Author(s)
      Takasuka Daisuke、Miyakawa Tomoki、Kodama Chihiro、Suematsu Tamaki、Takano Yuki、Seiki Tatsuya、Ohno Tomoki、Yashiro Hisashi、Miura Hiroaki、Noda T. Akira、Yamada Yohei、Nakano Masuo、Nasuno Tomoe、Masunaga Ryusuke
    • Organizer
      6th WGNE workshop on systematic errors in weather and climate models
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] MJOの西太平洋への伝播プロセスは決定論的か?2022

    • Author(s)
      高須賀大輔、末松環、三浦裕亮
    • Organizer
      日本気象学会2022年度秋季大会
  • [Presentation] 大アンサンブル実験を用いた台風発生ポテンシャルの評価2022

    • Author(s)
      山田洋平、宮川知己、中野満寿男、小玉知央、高須賀大輔、山崎哲、八代尚、那須野智江、杉正人、佐藤正樹
    • Organizer
      日本気象学会2022年度秋季大会
  • [Presentation] 高解像度大気海洋結合モデルNICOCOでのENSOの再現性2022

    • Author(s)
      高野雄紀、小玉知央、中野満寿男、三浦裕亮
    • Organizer
      日本気象学会2022年度秋季大会
  • [Presentation] Is the Process of MJO Propagation into the Western Pacific Deterministic?2022

    • Author(s)
      Takasuka Daisuke、Suematsu Tamaki、Miura Hiroaki
    • Organizer
      AGU fall meeting 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] First detection of the Pekeris internal global atmospheric resonance: Evidence from the 2022 Tonga eruption and from global reanalysis data2022

    • Author(s)
      Watanabe Shingo、Hamilton Kevin、Sakazaki Takatoshi、Nakano Masuo
    • Organizer
      JpGU2022
  • [Presentation] First detection of the Pekeris internal global atmospheric resonance: Evidence from the 2022 Tonga eruption and from global reanalysis data2022

    • Author(s)
      Watanabe Shingo、Hamilton Kevin、Sakazaki Takatoshi、Nakano Masuo
    • Organizer
      7th SPARC General Assembly
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 全球非静力学モデルで再現された圧力波動伝搬2022

    • Author(s)
      中野満寿男、渡辺真吾
    • Organizer
      日本気象学会2022年度秋季大会
  • [Presentation] トンガの火山噴火により発生したラム波とペケリス波による気象津波の増幅メカニズムについて2022

    • Author(s)
      鈴木立郎、中野満寿男、渡辺真吾、建部洋晶
    • Organizer
      日本気象学会2022年度秋季大会
  • [Presentation] 2022年トンガ火山噴火と全球再解析データから地球大気の内部共鳴振動「Pekerisモード」を初めて検出2022

    • Author(s)
      Watanabe Shingo、Hamilton Kevin、Sakazaki Takatoshi、Nakano Masuo
    • Organizer
      日本気象学会2022年度秋季大会
  • [Presentation] 2022年1月15日のトンガの火山噴火により発生した気象津波の増幅メカニズムについて2022

    • Author(s)
      鈴木立郎、中野満寿男、渡辺真吾、建部洋晶
    • Organizer
      日本海洋学会2022年度秋季大会
  • [Presentation] Observations Following the 2022 Hunga Tonga Eruption Reveal a Long Sought-after Global Resonance of the Atmosphere2022

    • Author(s)
      Watanabe Shingo、Hamilton Kevin、Sakazaki Takatoshi、Nakano Masuo
    • Organizer
      AOGS2022
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 図説 日本の風 ―人々の暮らしと関わる50の風―2022

    • Author(s)
      真木 太一
    • Total Pages
      192
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      978-4-254-16133-5
  • [Remarks] DNA気候学 成果

    • URL

      https://dna-climate.org/publications/

URL: 

Published: 2024-12-25  

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