2015 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

Research Project

Project/Area Number	25400474
Research Institution	Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
Principal Investigator	小守信正国立研究開発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)
Project Period (FY)	2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords	海洋物理・陸水学 / 気象学 / 大気海洋相互作用 / データ同化
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て実施した、2008年8月から2ヶ月間の同化実験結果 (CLERA-A) の解析を引き続き進めた。また、大気海洋結合系におけるアンサンブル平均およびスプレッドの時間発展に関して、古典的な乱流クロージャ問題に倣って基礎的な方程式を導出した。アンサンブル平均の時間発展方程式には、非線形の移流項に起因するアンサンブル拡散項が生じることや、大気と海洋のアンサンブルスプレッドの時間発展方程式を、海面水温と熱フラックスの共分散項などが繋ぎ、大気海洋間をアンサンブルスプレッドが流入出しうることなど、結果の解釈を行う上で基盤となる興味深い知見を得た。一方、乱流クロージャ問題とは異なり、高次の統計量をアンサンブルシミュレーションから直接的に評価することが可能なため、概念的な議論に留まらずに実例を示すための試行も進めている。実際の観測データを同化する場合、予報モデル自体の性能も重要になるため、これらの研究と並行して、大気海洋結合モデル CFES の改良を行った。複数の数値的な問題を解決し、計算安定性を向上させただけでなく、パラメータの再チューニングを実施し、予報のバイアスを大幅に低減することに成功した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 大気海洋結合モデルを用いたデータ同化実験において、課題申請時には想定していなかった興味深い現象が見出されたため、解析に当初予定より多くの時間を要し、予定していた論文の執筆および投稿が補助事業期間内に完了しなかった。
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) 結果やアンサンブル平均・スプレッドの時間発展方程式についての論文をまとめ、国際誌に投稿するとともに、国際会議で発表を行う。
Causes of Carryover	大気海洋結合モデルを用いたデータ同化実験において、課題申請時には想定していなかった興味深い現象が見出されたため、解析に当初予定より多くの時間を要し、予定していた論文の執筆および投稿が平成27年度内に完了しなかったため、次年度使用額が生じた。
Expenditure Plan for Carryover Budget	論文の投稿料・英文校閲料および国際会議の参加費・旅費として使用する。