2014 Fiscal Year Annual Research Report
三次元大気放射モデルを用いた全球雲解像放射収支の解明
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24340116
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
太田 芳文 独立行政法人海洋研究開発機構, シームレス環境予測研究分野, 研究員 (70442697)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石田 春磨 山口大学, 理工学研究科, 助教 (90374909)
岩渕 弘信 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80358754)
櫻井 篤 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (20529614)
関口 美保 東京海洋大学, 海洋科学技術研究科, 准教授 (00377079)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 気象学 / 大気放射 / エネルギー収支 / モデル化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の中核部分である三次元放射伝達モデル（モンテカルロ法、及び明示的解法）と、雲・気体吸収・地表面等の光学モデルを統合化し、10mオーダー格子の雲解像力学モデルによる雲微物理量データに適用可能な広帯域三次元大気放射モデルを構築した。
最新の雲解像力学モデル（SCALE-LES）によるシミュレーションデータに対して、開発した三次元モンテカルロ放射モデルをオフラインで適用し、太陽放射の３次元効果を様々な空間スケールの雲場について調べた。数十から数百メートルの空間格子を使った場合には、格子の違いが放射エネルギー分布に及ぼす影響は、雲影や、雲の隙間からの陽射しの近傍で顕著に現れる。その大きさを見積もったところ、10mオーダーと100mオーダーの空間格子では、太陽フラックスの計算結果に局所的に数100W/m2の違いが出ることが分かった。一方、放射加熱率の分布は空間格子にはあまり依存せず、局所的な違いは数K/day程度であることが分かった。同様に、明示的大気放射モデルをSCALE-LESデータにオフラインで適用し、高解像度の大気における放射計算の実行可能性を調査した。その結果、連続的な時刻毎データにおいて前時刻の結果を初期値とすることにより、放射計算時間の短縮が可能であることが分かった。これらの結果を踏まえて、三次元放射効果を定量化する目的に最適化した広帯域気体吸収係数データの必要性が示唆されたことから、その開発検討を行った。
加えて、高解像度の雲の分布と変動特性を地球規模で得るため、衛星搭載のイメージャを用いた雲の解析を行った。特に対流圏上部にできる氷晶雲の光学的厚さの変動が大きいことが分かり、雲の変動の放射に対する影響を定量化する必要性が改めて示唆された。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Introducing Multi-Sensor Satellite Radiance-based Evaluation for Regional Earth System Modeling2014
Author(s)
Matsui, T., J. Santanello, J. J. Shi, W.-K. Tao, D. Wu, C. Peters-Lidard, E. Kemp, M. Chin, D. Starr, M. Sekiguchi, and F. Aires
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Journal Title
Journal of Geophysical Research, Atmosphere
Volume: 119
Pages: 8450-8475
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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