2020 Fiscal Year Research-status Report
全球雲解像モデルによる熱帯季節内振動の予測可能性：成層圏精緻化の重要性の検討
| Project/Area Number |
19K14801
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
澁谷 亮輔 東京大学, 大気海洋研究所, 特任研究員 (90818238)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 熱帯季節内振動 / 高解像度全球大気モデル / 予測可能性 / 成層圏 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、2週間～1ヶ月程度の時間スケールを持つ熱帯季節内振動現象 (e.g., マッデン・ジュリアン振動; MJO)について、鉛直高解像度数値モデルによる成層圏準二年周期振動 (QBO)の精緻な再現を通じた予測可能性の延伸の可能性を探ることを目的としている。使用する高解像度非静力学大気モデル (NICAM)は世界に先駆けてMJOの約一か月先までの予測に成功した実績を持つが、その一方で熱帯季節内振動現象の予測スキルの初期位相依存性等の精緻な統計的検証は為されてこなかった。
研究初年度である2019年度は、開発する成層圏解像版NICAMの比較対象となる通常版NICAMによる夏季熱帯季節内振動 (BSISO)の予測性能評価のための数値実験と統計的解析を行った。2020年度はこれをさらに発展させ、予測実験データとして初年度に行った2007年から2012年の8月の各日を初期値とする実験に加え、新たに2000-2006年、2013-2014年の8月の各日を初期値とする実験を追加した。これによりさらに統計的により有意なシグナルを抽出することが可能になった。
熱帯季節内振動の予測スコアを評価したところ、通常版NICAMは対流活動が活発な領域がフィリピン海上にある時、観測と比べて停滞的な振る舞いを予測してしまうバイアスが明らかになった。線形回帰分析によると、これは背景場である夏季アジアモンスーン循環のバイアスに関連した振る舞いであることが示唆された。
上記結果を投稿論文としてまとめ、国際誌である日本気象学会の気象集誌に投稿した。投稿論文は2021年3月に受理された (Shibuya et al., 2021)
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の計画では、対流圏のみを良く解像する高解像度非静力学大気モデル (NICAM)による熱熱帯季節内振動 (MJO, BSISO)の予測スコアとその振る舞いは既によく理解されていると想定したため、従来の知見を踏まえて研究2年度には成層圏高解像度実験を実施する予定であった。
しかしながら、BSISOの予測スキルの初期位相依存性等の精緻な統計的検証は世界的にも未だ為されておらず、通常版高解像度非静力学大気モデルによる統計的予測実験データは科学的に貴重なものであることが明らかになった。その為一足飛びに成層圏高解像度実験に向かうのではなく、研究次年度は通常版NICAMによるBSISOの統計的予測スコアの検証とその振る舞いを研究論文としてまとめる方針に変更した。
最終年度においては成層圏高解像度実験を早急に行うことで、実験計画の遅れは取り戻すことが出来る見込みである。
|
| Strategy for Future Research Activity |
計画書で予定していた2編の論文受理のうち、1編の受理は通常版NICAMによる予測スコアの統計解析実験をまとめることで達成することが出来た。
上記論文で評価した2000-2014年の15年間の8月をベースに比較することで、成層圏高解像度化の効果がより定量的に比較出来ると考えている。15年という評価期間は準2年周期であるQBOの効果をアンサンブルとして比較に耐えうる長さである。
最終年度は、上記論文で評価した2000-2014年の15年間の8月実験をベースにした成層圏高解像度設定による比較実験を行うことで、研究本来の目的である成層圏精緻化による効果を検証することを目指す。
|
| Causes of Carryover |
当初計画で予定していた成層圏精緻化実験の実施の遅れと、これに伴うデータ保存用ディスクの購入の遅れに伴って次年度使用額が生じてしまっている。またCOVID-19に伴う旅費使用予定の中止も影響している。次年度には論文投稿料の支払いと上記計画実施に伴い、研究費を当初計画通り使用する予定である。
|
