2017 Fiscal Year Research-status Report
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16K17807
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
大塚 成徳 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究機構, 研究員 (40585022)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | フェーズドアレイ気象レーダ / 3次元降水ナウキャスト / データ同化 / 積雲対流 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に引き続き、3次元レーダ画像の線形時空間補外予測システムの開発を進めた。フェーズドアレイ気象レーダは30秒毎に半径60km圏内の雨雲を3次元的に観測することの出来るレーダであり、急速に発達するゲリラ豪雨のような現象の早期検出に貢献すると期待されている。本研究では、この3次元レーダ画像の時系列を用いて、雨雲の移動ベクトルを計算し、そのまま動いた場合にどうなるかを予測する「降水ナウキャストシステム」を開発している。前年度はデータ同化を用いて予測精度を向上させると共に、高速化により10分先までの予測を実時間で行えるようにした。
今年度はこのシステムを基に、実際にリアルタイムにレーダのデータを転送し、予測をしてウェブ上で表示できるシステムを開発した。使用しているレーダは大阪大学吹田キャンパスと、情報通信研究機構未来ICT研究所に設置された2台である。リアルタイムデータ転送には、理化学研究所で開発されているJust-In-Time Data Transfer (JIT-DT)ライブラリを使用した。こうした防災情報はデータを瞬時にユーザに届けることが重要となるため、株式会社エムティーアイとの共同研究の下、スマートフォンアプリへの配信実験も行った。予測の公開に当たっては理化学研究所として気象庁より気象業務許可を得ており問題ない。
本課題の中心である積雲対流の予測可能性についてデータ解析をする際、観測と予測を定量的に比較する手法が必要である。しかしピンポイントに予測することが簡単で無いという性質上、比較方法を工夫する必要がある。今年度は積雲の大きさの頻度統計を用いる手法を試みて、一定の成果を上げ、論文として出版した。
なお、本研究はJST CREST課題JPMJCR1312「「ビッグデータ同化」の技術革新の創出によるゲリラ豪雨予測の実証」（代表：三好建正）と密接に連携して実施している。
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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
本研究では研究の実施順序を入れ替えて実施したものの、予定していた二つの研究項目、3次元降水ナウキャストシステムへのデータ同化導入と、降水ナウキャストシステムの高速化において、当初の目的を達成しており、順調に進展していると判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
3次元降水ナウキャストシステムについては、リアルタイム運用を継続すると共に、得られた予測に関する検証を行い、線形予測の適用範囲と限界について明らかにする。また、当初計画で平成28年度に予定していたブリーディング法による積雲対流スケールのカオス的誤差成長の測定に着手する。領域大気モデルWRFを用いて100mメッシュの高解像度シミュレーションにより積乱雲を再現し、コントロール実験と、微小な擾乱を加えた実験を比較することで誤差の発展を観察する。誤差の大きさを定期的に規格化することで、誤差発展の特徴的時空間スケールを抽出する。
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| Causes of Carryover |
消耗品等の購入額に変更が生じたため。
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