2010 Fiscal Year Annual Research Report
局地豪雨予測のための先端的データ同化と雲解像アンサンブル手法に関する研究
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21244074
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| Research Institution | Japan, Meteorological Research Institute |
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Principal Investigator |
斉藤 和雄 気象庁気象研究所, 予報研究部, 室長 (70391224)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青梨 和正 気象庁気象研究所, 予報研究部, 主任研究官 (50354444)
瀬古 弘 気象庁気象研究所, 予報研究部, 主任研究官 (60354445)
小司 禎教 気象庁気象研究所, 予報研究部, 主任研究官 (70354446)
村山 泰啓 独立行政法人情報通信研究機構, 電磁波計測研究センター, グループリーダー (00359001)
古本 淳一 京都大学, 生存圏研究所, 特定助教 (10402934)
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| Keywords | 局地豪雨 / データ同化 / 雲解像モデル / アンサンブル予報 / 4次元変分法 / アンサンブルカルマンフィルタ / 稠密観測 / 予測信頼性 |
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| Research Abstract |
平成21年度の成果をもとに、変分法初期値解析手法、観測データ同化手法、メソアンサンブル手法とアンサンブルカルマンフィルタを局地豪雨の予測に応用するための開発を行った。
1 先端的雲解像同化手法の研究
アンサンブル予報を用いた雲解像モデルの変分法的データ同化法について、マイクロ波放射計データの気象庁非静力学モデルへの同化手法の開発を続けるとともにスペクトル局所化の検討を行った。日本で発生した豪雨事例を対象に、局所アンサンブル変換カルマンフィルタ(LETKF)による同化実験を行うとともに、インクリメンタル法と境界摂動の導入を行った。
2 局地豪雨の観測とデータ利用手法の研究
GPS視線遅延量、レーダー反射強度、衛星マイクロ波放射計、RASSデータ等について、非静力学モデルによる同化インパクト実験を行い、これらのデータの同化によって降水予報が改善されることを示した。2009年8月19日に沖縄県那覇市で発生した豪雨について、雲解像4次元変分法を用いてGPS可降水量、GPS視線遅延量をそれぞれ同化してと比較した。その結果、視線遅延量同化結果を用いた降水予報で、最もよい再現結果を得ることが出来た。地上レーダー反射強度から推定した相対湿度プロファイルを4次元変分法で同化する手法を開発し、水蒸気の鉛直プロファイルや降水予報精度が改善されることを示した。
3 雲解像アンサンブル手法の研究
LETKFによるアンサンブル変換による初期値摂動を雲解像モデルへ適用するため、解像度の異なるLETKFによるネスティングシステムの予備的な開発を行った。また局地モデルのための境界値摂動の手法と効果を調べた。特異ベクトル法による初期値摂動手法を雲解像モデルへ適用するための前段階として、低解像度のアンサンブル予報実験を行い特異ベクトル法の性能を検証した。
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