2016 Fiscal Year Annual Research Report
日本周辺の海面水温場が局所的な豪雨・豪雪の予測可能性に与える影響の定量的評価
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16H01844
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中村 尚 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (10251406)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
万田 敦昌 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (00343343)
川瀬 宏明 気象庁気象研究所, 環境・応用気象研究部, 研究官 (20537287)
茂木 耕作 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 大気海洋相互作用研究分野, 研究員 (70421881)
飯塚 聡 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 水・土砂防災研究部門, 総括主任研究員 (40414403)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 領域大気モデル / 予報実験 / 高解像度海面水温データ / 集中豪雨 / 豪雪 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我が国の豪雨の発生や季節性には周辺海域の海面水温分布の影響が重要であることが研究代表者らの最近の研究から示されている。そこで、精緻化の進む領域大気モデルによる地域的な豪雨・豪雪事例の予報精度に対し、大気モデルの下方境界条件として与える日本周辺海域の海面水温データの時空間分解能がどれほどの影響を及ぼし得るかを、近年の多くの顕著な豪雨・豪雪事例に対する予報再現実験から定量的・包括的に評価するために、複数の海面水温データと領域大気モデルを用いた豪雨・豪雪事例の予報再現実験の準備を整え、解析を開始した。解像度の粗いCOBE-SST、現業の予報に使用しているMGDSST、及び高解像度のFORA、ECCO2等の水温データを整備し、こうした水温分布を境界条件として気象庁領域気候モデルNHRCM、米国で開発された領域大気モデルWRFを用いた実験に基づき、平成28年6月九州北部、平成28年8月岩手、平成25年7月島根、平成25年8月秋田・岩手、平成23年7月新潟・福島、平成18年7月九州南部での豪雨及び平成26年関東・甲信での豪雪事例について水温分布の影響を調べた結果、周辺海域の海面水温が高い場合に雨量の増加や南側へシフトまたは散在化することが確認できた事例が存在する一方で、豪雨の再現が難しいために水温場高解像度化の影響の明瞭なシグナルが現段階では得られない事例もあることが分かってきた。そして、豪雪は現段階で豪雨よりもSST高解像度化の影響が見られやすいことも示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予報実験に必要な海面水温および大気データの整備を行うとともに、予報再現実験の準備を行った。試験的な予報実験とその実験結果の解析に着手し、課題全体としては7事例についてそれぞれ、3種の海面水温データ、2種の領域大気モデルによる実験を既に実施することができ、おおむね順調に計画を進めることができたと言える。対流不安定に伴う豪雨事例や梅雨前線に伴う豪雨事例、そして豪雪事例に対する数値実験から、海面水温に応じて系統的に大気が応答する結果が得られる事例の存在が確認できた。これは中緯度海水温が極端気象に与える影響の手がかりであり、当課題で解明を目指している高解像度海面水温データの影響を定量的・包括的に理解するための研究の方向性および手法が妥当であることを支持するもので、順調に進捗していると考えられる。また、海面水温データには解像度による水温分布の違いだけでなく、観測データから水温分布を推定する際の手法によって生じる差異も比較的大きく、無視できないことが明らかになるなど、海面水温データによる予報精度への影響に関して新たな知見が得られつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
高解像度海面水温データの整備を引き続き行い、海面水温データの影響の解像度および解析値作成手法に伴う差異が予報精度に及ぼす影響を調べる準備を継続する。そして、予報再現実験と感度実験の対象とする事例を増やし、台風の影響が強く反映される事例も含めた解析に拡充していく。同時に5年程度の通年計算の実施も行う予定で、海面水温データの影響を多角的に解析していくことを企図する。なお、夏の豪雨に関しては、全球大気再解析データJRA55からのダウンスケーリングでは再現が困難である事例があることも明らかになったため、気象庁のメソ解析値等のより高解像度の大気データを大気モデルの側面境界値として用いた追加の再現実験を行うことで豪雨の再現性の向上を目指し、それにより海面水温データの影響をより正確に評価できるようにすることを目指す。そして、2種の領域大気モデルを同一の事例に対して用いた実験も今後行い、領域大気モデルの不完全性に伴う誤差についても考慮した予報実験結果の解析を行う予定である。そして、大陸縁辺海域や黒潮域の混合層変動と地表面フラックスの特徴についても解析を行い、豪雨・豪雪のメカニズムと海面水温による影響についてさらに深く探求していく予定である。
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[Journal Article] Four-dimensional variational ocean reanalysis: a 30-year high-resolution dataset in the western North Pacific (FORA-WNP30)2017
Author(s)
Norihisa Usui, Tsuyoshi Wakamatsu, Yusuke Tanaka, Nariaki Hirose, Takahiro Toyoda, Shiro Nishikawa, Yosuke Fujii, Yasushi Takatsuki, Hiromichi Igarashi, Haruka Nishikawa, Yoichi Ishikawa, Tsurane Kuragano, Masafumi Kamachi
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Journal Title
Journal of Oceanography
Volume: 73
Pages: 205～233
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] The Pacific Decadal Oscillation, revisited2016
Author(s)
M. Newman, M. A. Alexander, T. R. Ault, K. M. Cobb, C. Deser, E. Di Lorenzo, N. J. Mantua, A. J. Miller, S. Minobe, H. Nakamura, N. Schneider, D. J. Vimont, A.S. Phillips, J. D. Scott, C. A. Smith
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Journal Title
Journal of climate
Volume: 29
Pages: 4399-4427
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Feeding habit of juvenile fishes associated with drifting seaweeds in the East China Sea with reference to oceanographic parameters2016
Author(s)
T. Hasegawa, A. Manda, N. Takatsuki, Y. Kawabata, G. N. Nishihara, S. Fujita, R. Kawabe, M. Yamada, T. Kinoshita, N. Yamawaki, Y. Morii and Y. Sakakura
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Journal Title
Aquaculture Science
Volume: 64
Pages: 157-171
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Book] Dynamics and predictability of large-scale high-impact weather and climate events2016
Author(s)
J. Li, R. Swinbank, R. Grotjahn, H. Volkert, M. Rodwell, A. Thorpe, C. Melhauser, B. Munsell, J. A. Sippel, P. Harr, H. M. Archambault, O. Alves, F. D'Andrea, P. Drobinski, M. Stefanon, H. Nakamura, K. Nishii, L. Wang, Y. J. Orsolini, K. Takaya, H. A. Dijkstra, S. Nigam, P. G. Baines, D. R. Sikka, S.-P. Xie, Y. Kosaka
Total Pages
356(225-235)
Publisher
Cambridge University Press
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