2020 Fiscal Year Research-status Report
観測が不可能な流出量に対する時系列変数としてのバイアス補正手法の開発
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19K21992
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
萬 和明 京都大学, 工学研究科, 講師 (90554212)
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2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | 流出量 / バイアス補正 / クオンタイルマッピング / MRI-AGCM |
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| Outline of Annual Research Achievements |
気候変動に対する水災害や水資源の適応策における基礎情報として，河川流量の将来変化の適切な予測が必要不可欠である．適切な河川流量の予測を得るために，流出量に対するバイアス補正手法を開発した．流出量は観測値が得られないため，再解析・観測気象データを陸面過程モデルに入力し流出量を作成した．作成された流出量を擬似的な観測値とみなしGCMが出力する流出量に対してクオンタイルマッピング法によるバイアス補正を行った．
九州地方の2流域（大淀川・筑後川）を対象に，MRI-AGCM3.2Sが出力する流出量に対してバイアス補正を適用した．MRI-AGCM3.2Sが出力する流出量を用いて算定した河川流量は特に高水を過小評価しているため，バイアス補正が不可欠である．流出量に対するバイアス補正手法の効果的な適用方法についての分析結果より，3時間単位の流出量ではなく，1日単位の流出量に対してバイアス補正した方がよい補正結果が得られた．その原因は，バイアス補正の元データと参照データの流出量データで，時系列の特徴が異なることと頻度分布が異なるためである．そこで，3時間単位の流出量に対して，3時間，27時間，75時間の移動平均に基づいてクオンタイルマッピング法を適用する場合，また，1時間単位の流出量に対して，1日，3日，5日の移動平均に基づいてクオンタイルマッピング法を適用する場合のそれぞれについて，河川流量がどのように補正されるかを分析した．その結果，いずれの場合でも，1日程度の移動平均に基づいて流出量をバイアス補正すると河川流量が精度よく補正されることがわかった．また，あるGCM出力で定めたバイアス補正関数を他アンサンブルに適用することで本手法の妥当性を検証した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究課題では，観測が不可能な流出量に対してバイアス補正手法を開発することが主たる目的である．当該年度においてすでに，再解析・観測気象データを陸面過程モデルに入力して作成した流出量を擬似的な観測値とみなしGCMが出力する流出量に対してクオンタイルマッピング法を適用するバイアス補正手法を開発した．また，あるGCM出力で定めたバイアス補正関数を他アンサンブルに適用することで本手法の妥当性を検討している．さらに，3時間単位の流出量に対して，3時間，27時間，75時間の移動平均に基づいてクオンタイルマッピング法を適用する場合，また，1時間単位の流出量に対して，1日，3日，5日の移動平均に基づいてクオンタイルマッピング法を適用する場合のそれぞれについて，河川流量がどのように補正されるかを分析した．その結果，いずれの場合でも，1日程度の移動平均に基づいて流出量をバイアス補正すると河川流量が精度よく補正されることを明らかにしており，適切なバイアス補正条件に関する分析も行っている．以上より，当初の計画以上に進展していると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
既開発の流出量に対するバイアス補正手法を，超多数アンサンブルデータであるd4PDFに適用し，不確実性が内在する現在気候再現データでバイアス補正関数を定めることの不確実性と，将来予測データの不確実性との大小関係を分析する計画である．
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| Causes of Carryover |
当該年度は新型コロナウイルス感染症のため，学会活動が全てオンラインで行われたため，旅費を必要としなかったことが大きな理由として挙げられる．また，既存の研究資源に想定以上の余裕が生じたため，当該年度の研究を既存の研究資源により実行することができたことも理由として挙げられる．次年度は超多数アンサンブルデータを使用するため，新規にデータサーバを購入する計画である．
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Research Products
(2 results)
