2019 Fiscal Year Annual Research Report
Clarification of genesis and development mechanism of cumulonimbus with the next-generation data assimilation and ensemble simulations
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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, 気象観測研究部, 併任(第四研究室) (10723794)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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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ための同化手法・解析手法の高度化を目的として、下記の研究を行った。令和元年度は、これらの研究について国内外の学会で発表を行った。
（１）2012年5月6日の積乱雲に伴う竜巻について、水平解像度50m・33メンバーのアンサンブル予報に基づく解析を行い、竜巻の発生にとって重要な物理量を示した。
（２）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手法を考案し、これによって大雨発生前の大気場が修正され、降水予報が改善することを示した。
（３）4次元アンサンブル変分法（4DEnVar）によるデータ同化の際、評価関数の最小値探索において非線形予報モデルを繰り返し計算する手法を考案し、この手法を用いることで、より適切に評価関数の最小値が探索できる可能性を示した。
（４）アンサンブル予報から得られる雲物理量と大気場の関係の妥当性を調べるために、2016年夏の3か月間の積乱雲を赤外線カメラで撮影し、この観測データが水蒸気量と雲の温度の情報を含むことを確認した。また、この3か月間で発生した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、水平解像度1㎞・301メンバーのアンサンブル予報で降水を再現し、この降水を対象としたアンサンブルに基づく共分散行列の特異値分解により、局地的降水の発生に適した大気場の特徴を抽出できることを示した。さらに、平成30年7月豪雨についても、水平解像度2km・301メンバーのアンサンブル予報の結果を用いて同様の特異値分解解析を行うことにより、豪雨のマルチスケールの要因が抽出できることを示した。
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