2020 Fiscal Year Annual Research Report
次世代の天気予報での雷予報を見据えた先駆的雷気象モデルの開発
| Project/Area Number |
20H04196
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
佐藤 陽祐 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (10633505)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 修吾 気象庁気象研究所, 気象予報研究部, 主任研究官 (20354441)
橋本 明弘 気象庁気象研究所, 気象予報研究部, 主任研究官 (20462525)
本田 匠 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (60756857)
三浦 裕亮 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (70415991)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 雷放電 / 気象モデル / 雲物理 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
令和２年度と、延長した４ヶ月間では、以下の４点を実施した。
１、本研究の核となる、気象モデルに雷モデルを実装したモデル（以下、気象雷モデル）を用いた理想実験から得られた成果を投稿論文として発表した(Sato et al. 2021：Mon. Wea. Rev., 149, doi:10.1175/mwr-d-20-0110.1）。また気象雷モデルを、現実実験（力学的ダウンスケーリング）に対応した計算ができるように拡張し、１事例を対象とした数値実験を実施した。
２、雷観測データのデータ同化技術を開発するための初期段階として、雷データを用いた観測シミュレーション実験（Observing. System Simulation Experiment:OSSE）を実施し、雷観測データを同化することによる数値モデルの予測精度が向上する可能性を見積もった。
３、全球モデルでの雷モデルの計算を見据え、全球ポアソンソルバーの開発を行った。また開発したポアソンソルバーで得られた初期的な結果をもとにポアソンソルバーの検証を実施した。
４、数値モデルの基盤となる開発・検証として、気象雷モデルで計算される雷の計算結果に密接に関係する、雲内部の霰（あられ）を対象として、数値モデルの結果と観測データとの比較を行いモデルの検証・改良を実施した。
１からのうち、１はSato et al. 2021として論文を発表した。２、３ではそれぞれ１編の論文を投稿した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究開始時に本研究の目的として掲げた３項目、「１、現実事例で利用可能な雷気象モデルの開発」、「２、雷観測データを用いたデータ同化技術の開発」、「３、次世代の雷気象モデルの礎を築くための数値モデルの基盤的な開発」のうち、１の開発は概ね完了し、実験が可能になった。また２は、初期的な開発としてOSSEに着手し、投稿論文を投稿できるまでの成果が出た。
さらに３では、ポアソンソルバーを開発して初期的な結果が得られたことに加え、雷と密接に関連する霰に関するモデルの検証を行い、投稿論文を投稿できるまでの成果が得られた。
以上から、目標とする項目全てにおいて、投稿論文を投稿できる成果が得られており、概ね順調に研究が進捗していると考えられる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は、上記１で開発した現実事例に対応した気象雷モデルを用いて複数の数値実験を行い、観測データをの比較を通した検証と改良を実施する。これらを通して、気象雷モデルのパフォーマンス（再現性）を評価するとともに、気象雷モデルに改良が必要であれば改良を施す。
また、雷データのデータ同化技術をさらに深度化させる、全球ポアソンソルバーを用いた精緻な検証を実施する。
同時に雷特性に密接に関連するの微物理特性についての基礎的な知見を蓄積するための研究を実施する。
さらに、投稿した論文を、必要な改訂を施して、論文として発表することを行う。
|
