2018 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
| Project/Area Number |
16K17804
|
|---|
| Research Institution | Japan, Meteorological Research Institute |
|---|
Principal Investigator |
横田 祥 気象庁気象研究所, 予報研究部, 研究官 (10723794)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
|
| 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 |
|---|
| 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、平成30年度は下記の研究を行った。
（１）レーダー反射強度を同化する際、大気場と相関する反射強度の摂動を付加して同化することにより、大雨発生前の大気場が修正されて降水予報が改善することを示した論文が出版された。
（２）平成30年7月豪雨について、局所アンサンブル変換カルマンフィルター（LETKF）を用いて作成した初期値から水平解像度2km・301メンバーのアンサンブル予報を行い、そのアンサンブルに基づく共分散行列の特異値分解により豪雨のマルチスケールの要因が抽出できることを示し、その成果を論文誌に投稿した。
（３）2016年8月4日の局地的降水事例について、平成29年度に行った水平解像度1㎞・301メンバーのアンサンブル予報の結果を用いて（２）と同様の特異値分解解析を行い、局地的降水の発生に適した大気場の特徴を抽出することに成功した。この結果は米国気象学会シビアローカルストーム会議等で発表した。
（４）Lorenz(1963)の3変数モデルと気象庁メソ4次元変分同化システムをベースに4次元アンサンブル変分同化法（4DEnVar）を実装し、評価関数の勾配の非線形性が強くアンサンブル摂動の大きさが適切である場合に4DEnVarを用いると、評価関数の最小値がより適切に探索できることを示し、データ同化国際シンポジウム等で発表した。
|
| 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に行った「レーダー反射強度の同化手法の高度化」「アンサンブル特異値分解解析の手法の提案」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、平成29年度に行った水平解像度1㎞・301メンバーのアンサンブル予報の結果を用いて特異値分解解析を行い、局地的降水の発生に適した大気場の特徴を抽出することができた。さらに、メソ4次元変分同化システムを用い、4DEnVarの利点を示す結果が得られた。これらのことから平成30年度の研究計画はおおむね順調に進展している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成30年7月豪雨と2016年8月4日の局地的降水の事例のアンサンブル特異値分解解析により抽出した豪雨の発生に適した大気場の特徴や、メソ4次元変分同化システムを用いて得られた4DEnVarの利点に関する研究結果をとりまとめ、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。抽出した大気場の特徴については、可能であれば観測データと比較し、その妥当性を確認する。
|
| Causes of Carryover |
理由：平成30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31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。
|
-
-
-
-
-
[Presentation] Ensemble-based Singular Value Decomposition Analysis to Clarify Relationship between the Atmospheric State and the Hydrometeors2019
Author(s)
Yokota, S., H. Seko, N. Nagumo, H. Yamauchi, R. Kudo, T. Sakai, Y. Shoji, T. Kawabata, Y. Ikuta, and H. Niino
Organizer
7th International Symposium on Data Assimilation
Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Ensemble-based Singular Value Decomposition Analysis for a Local Rainfall Event Predicted by Water Vapor Assimilation2018
Author(s)
Yokota, S., H. Seko, N. Nagumo, H. Yamauchi, R. Kudo, T. Sakai, Y. Shoji, T. Kawabata, Y. Ikuta, and H. Niino
Organizer
29th Conference on Severe Local Storms
Int'l Joint Research
-
-
-
-
[Presentation] Ensemble-based Singular Value Decomposition Analysis to Clarify Relationship between the Atmospheric State and the Hydrometeors2018
Author(s)
Yokota, S., H. Seko, N. Nagumo, H. Yamauchi, R. Kudo, T. Sakai, Y. Shoji, T. Kawabata, Y. Ikuta, and H. Niino
Organizer
5th International Workshop on Nonhydrostatic Models
Int'l Joint Research
-
