2014 Fiscal Year Annual Research Report
データ同化技術を用いた流動水質予測計算の精度向上と新たなパラメータ最適化法の開発
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25709042
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
入江 政安 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00379116)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 4次元変分法 / データ同化 / 水質モデル / 大阪湾 / 沿岸域 / ROMS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度においては、昨年度に引き続き4次元変分データ同化法を中心としたデータ同化技術の検討を行った．これまでも述べているように，水域における4次元変分データ同化法は，密度差の小さい外洋において主に実施されており，観測データとの乖離が激しく，データ同化のようなアプローチによるモデルの改良がより必要な沿岸域での適用は極めて少ない．本研究においては適用に当たり，様々な技術的課題を克服する必要があり，本年度においては主にそれらの課題克服に注力した．
課題の一つは，同化ウィンドウ（実現象の再現性向上のために時間進行と逆進行を繰り返す1つの小計算期間）が，外洋における適用例に比して，著しく短いことであった．これは同化対象に1時間毎の観測値を利用していることにも起因していたが，水位の補正のための逆算をしない，簡略化されたスキームを新たに用いることで，同化ウィンドウの長時間化に成功した．他の課題であった流速，水温，塩分の同時同化についても成功し，1週間の長期計算を実施し，その効果を検証している．
一方で，水質項目の直接同化についても着手した．これまで用いているROMS（Regional Ocean Modeling System）をベースに，水質モデルには，比較的単純なNPZDモデルを用い，また，同化の対象とする大阪湾定点自動観測システムにより収集されている，大阪湾湾奥部5点のクロロフィルデータを用いて，クロロフィルの多点・鉛直分布（3次元データ）の同化を実施した．データ同化により，クロロフィルの計算結果は大いに改善されたが，水温，塩分と同時に同化した場合には，依然十分な成果が得られておらず，プログラムの精査・改良を今後行っていきたい．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
沿岸域における4次元変分法によるデータ同化について概ね当初の予定通り進行している．
また，水質のデータ同化に必要となる現地データの採取については，本年度より実施予定であったが，本研究で対象としている大阪湾により適した機器への改良をメーカー側で実施してもらい，時間を費やしたため，現場での調査にまでは至っていない．2015年度には調査可能な状況であり，大きな支障は無い見込みである．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年においては，現地調査を進めると共に，水質項目のデータ同化についてより精度を増して行くと共に，データ同化により，モデルやパラメータの修正・課題抽出につなげる方法論について様々な検討を繰り返したい．
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| Causes of Carryover |
海洋計測機器の購入に当たり，メーカー側とより実海域に適した機器の改良について協議し，その設計に時間を要したことから，本年度実施予定であった現地調査を実施できなかった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度において，現地調査を実施することになっており，着実な使用予定がある．
また，計画立案当時に比して，計算機性能がより必要であることも分かったため，計算機能力の強化当該使用額からの執行も検討している．
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Research Products
(4 results)
