2017 Fiscal Year Research-status Report
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
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16K05557
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| Research Institution | Japan, Meteorological Research Institute |
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Principal Investigator |
橋本 明弘 気象庁気象研究所, 予報研究部, 主任研究官 (20462525)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 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 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
降雪粒子の温度域別昇華成長量・雲粒捕捉成長量の他、初期氷晶数を粒子特性として組み込んだ高精度バルク法雲微物理モデルのプロトタイプを確立し、気象庁非静力学モデル(JMA-NHM)へ導入した。氷粒子の融解過程で生じる濡れ雪についてモデル化を進めた。多次元ビン法モデルから生成されたリファレンスデータに基づいて、雪粒子と雲粒の衝突併合係数について検討した結果、衝突併合係数を定数で与えた場合、粒子成長の環境条件によって大きな誤差を生じることが分かった。過去文献の成果の利用も含めて引き続き検討を進めている。
冬季越後山脈上空に生じる山岳性降雪雲の再現実験を行い、降雪粒子の形状・雪片構成氷晶数・雲粒寄与率など、従来のバルク法雲微物理モデルでは評価できなかった粒子特性の時空間分布を求めることに成功した。新たに得られた粒子特性を、冬季越後山脈上空で実施された雲粒子ゾンデ観測や三国川ダムで施された地上降雪粒子観測の結果をもとに検証したところ、概ね妥当な結果であることが分かった。領域気象モデルを降雪粒子の直接観測をもとに検証するという新しい手法で、微物理モデルの改善点を探ることができることが分かった。
他課題(16K01340, 17K18453)と連携した取り組みとして、プロトタイプモデルを用いて、2017年3月27日那須町雪崩災害の降雪再現実験を行ったところ、この雪崩の強い背景要因となった弱層(雲粒付き雪粒子と雲粒付きの少ない雪粒子の互層構造)形成の再現に概ね成功するとともに、その降雪をもたらした上空の雲システムまで含めた雲―降雪―雪崩メカニズムの解明に資する知見を得るなど、当初の見込みを上回る革新的な成果を得た。
これらの成果について、国内および国際会議で研究発表を行った。
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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
従来のバルク法雲微物理モデルでは表現できなかった多様な降雪粒子の物理特性を表現できる高精度バルク法雲微物理モデルのプロトタイプを気象庁非静力学モデルに導入した。氷粒子の融解過程モデル化の他、多次元ビン法モデルから生成されたリファレンスデータに基づいて、 雪粒子と雲粒の衝突併合係数について検討を進めている。過去に行われた山岳性降雪に対する観測事例および雪崩災害事例の降雪再現実験を行い、直接観測データをもとに検証し、一部に革新的進歩を含む成果を得た。
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| Strategy for Future Research Activity |
プロトタイプモデルを、これまでの検証結果をもとに改良しつつ、より多数の事例の再現実験を行う。直接観測データ・リモートセンシングデータをもとに更なる検証に取り組み、新しいモデルの適用性を評価する。これらの結果をとりまとめ、学会発表とともに論文化を進める。
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| Causes of Carryover |
（理由）成果発表のための外国出張を次年度に繰越したため。論文投稿を次年度に繰越したため。
（使用計画）成果発表のための外国出張に使用する。論文投稿のために使用する。
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[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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