2014 Fiscal Year Research-status Report
大気海洋結合データ同化システムを用いた大気と海洋表層の共変動過程の解明
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25400474
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
小守 信正 独立行政法人海洋研究開発機構, アプリケーションラボ, 主任技術研究員 (80359223)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 海洋物理・陸水学 / 気象学 / 大気海洋相互作用 / データ同化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
局所アンサンブル変換カルマンフィルタ (LETKF) により大気の観測データを大気海洋結合モデル CFES ヘ同化するシステム CFES-LETKF のプロトタイプを用いた、2008年8月から2ヶ月間の同化実験結果 (CLERA-A) の解析を進めた。特に、既存の実験的アンサンブル大気再解析データ (ALERA2) との比較を行った。
海洋の観測データは同化していないため、CLERA-A 海面水温には大気海洋結合モデル特有のバイアスが見られ、それが大気の解析場に影響を与えている部分も存在するが、対流圏下層の気温や比湿のスプレッドは ALERA2 と比較して最大で 40% 程度増加していた。また、海面水温と上空の気温とのアンサンブル相関を計算したところ、熱帯域では 850 hPa 面との相関が 0.2 を超えており、対流活動が活発な暖水プール域に限っては 500 hPa 面でも 0.2 を超えていた。これは、海面水温の観測データを同化することにより上空の気温も修正されうることを示唆している。
海面水温と降水量のアンサンブルラグ共分散では、海面水温が先行する場合に正（海面が温かいので雨が降る）・降水量が先行する場合に負（雨が降ったので海面が冷える）という結果が得られた。後者は大気海洋結合モデルを用いることで初めて生じる因果関係である。さらに、NINO3.4 海域で平均した 2 m 気温に対する 2 m 気温・10 m 風速・海面気圧のアンサンブル相関は、ALERA2 では参照海域のごく近傍のみで高いのに対し、CLERA-A では熱帯太平洋のみならず大西洋やインド洋にまで及ぶ大規模な構造が存在することを見出した。これらは、同じ観測データを同じ手法で同化しているにも関わらず、大気大循環モデルを用いた場合と大気海洋結合モデルを用いた場合とで質的に大きく異なる再解析データが得られていることを示す重要な結果である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
【研究実績の概要】に記載した通り非常に多くの興味深い知見が得られたが、逆に、論文にまとめる際の重点の置き方が難しくなり、平成26年度中に論文を投稿することができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
【研究実績の概要】で記載したデータ同化実験 (CLERA-A) 結果を早急に論文にまとめ、国際誌に投稿する。
また、海洋におけるアンサンブルスプレッドや異なる変数間の共分散に関するこれまでの知見に基づき、海洋大循環モデル OFES を用いたアンサンブルデータ同化システム OFES-LETKF を構築する。これと、現状の大気海洋結合アンサンブルデータ同化システム CFES-LETKF プロトタイプを組み合わせることにより、大気と海洋の観測データを同化可能なシステムへと拡張する。
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| Causes of Carryover |
【現在までの達成度】に記載した通り、平成26年度に投稿予定であった論文の執筆が遅れたため、その投稿料や英文校閲料に未使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
当初予定通り投稿料・英文校閲料に充てる。
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Research Products
(5 results)
