2017 Fiscal Year Research-status Report
次世代データ同化とアンサンブルシミュレーションによる積乱雲の発生・発達機構の解明
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16K17804
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| Research Institution | Japan, Meteorological Research Institute |
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Principal Investigator |
横田 祥 気象庁気象研究所, 予報研究部, 研究官 (10723794)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 積乱雲 / データ同化 / アンサンブル予報 / 二重偏波レーダー / 赤外線カメラ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
積乱雲の雲物理量と大気場の関係をデータ同化とアンサンブル予報を用いて明らかにすることを目的として、下記の研究を行った。
（１）高解像度アンサンブル予報に基づく解析が適切に行えることを確認するために、2012年5月6日の積乱雲に伴う竜巻の発生機構について、水平解像度50mのアンサンブル予報に基づく解析を進めた。この結果は論文として出版された。
（２）レーダー反射強度の同化によって大雨発生前の大気場を精度良く求めるために、大気場と相関する反射強度の摂動を付加して同化する手法を考案し、これによって降水予報が改善することを2つの事例で確認した。この結果は米国気象学会レーダー気象会議等で発表するとともに、論文誌に投稿した。
（３）2016年8月4日の局地的降水事例について、水平解像度1㎞・300メンバーの局所アンサンブル変換カルマンフィルター（LETKF）を用いて二重偏波レーダーデータ・水蒸気ライダーデータ・GNSS可降水量データを同化することにより、降水の再現精度が向上することを確認した。また、その降水について、水平解像度1㎞・301メンバーのアンサンブル予報の結果から、雲物理量と共変動する大気場のモードを取り出し、降水の強さと大きく相関する物理量が、降水発生前は下層に限定されるが、降水発生後は対流の存在する領域全体にわたることを見出した。この結果は日本気象学会2017年度秋季大会、2018年度春季大会等で発表した。
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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
データ同化とアンサンブル予報によって積乱雲の発生機構を解析するための準備として行った「アンサンブル予報による極端現象の解析」「レーダー反射強度の同化手法の高度化」について、前者は論文として出版され、後者は論文誌に投稿することができた。また、2016年8月4日の局地的降水事例について、二重偏波レーダー・水蒸気ライダー・GNSSなどデータの同化のインパクトを確認するとともに、水平解像度1㎞・301メンバーのアンサンブル予報による再現に成功し、局地的降水発生に適した大気場に関する初期的な解析結果を得ることができた。これらのことから平成29年度の研究計画はおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
2016年8月4日の局地的降水事例のアンサンブル予報の結果について、特異値分解で得られる雲物理量と共変動する大気場のモードを詳細に解析し、積乱雲の発生・発達に重要な大気場の特徴を物理的に考察する。また、この事例は、赤外線カメラ・全天可視カメラ・気象衛星ひまわり8号など多くの観測データを得ているため、これらの観測データとアンサンブル予報の結果を比較することにより、解析の妥当性を確認する。可能であれば、アンサンブル変分法（EnVAR）によるデータ同化や別事例の解析も行って、平成29年度に得た結果と比較する。これらの結果をとりまとめ、国内外の学会・研究会で発表するとともに、論文等にまとめる。
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| Causes of Carryover |
理由：平成29年度に予定していた成果発表を研究結果がよりまとまった平成30年度に行うよう計画を変更したなどの理由による。
使用計画：成果発表（学会参加費・旅費・論文投稿料等）のために使用する。
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