2016 Fiscal Year Annual Research Report
衛星データシミュレータを用いた雲解像モデル検証手法の開拓
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26287113
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
増永 浩彦 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (00444422)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
篠田 太郎 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (50335022)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 熱帯湿潤対流 / 概念モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度（２０１５）年度までは、衛星観測データを用いた数値モデル検証手法の開発研究を推進し、おもに衛星データ解析の方法論構築を主眼に研究を進めてきた。２０１６年度はその知見を発展的に継承するアプローチとして、大気中の水蒸気の時間変化と降水過程との関連に着目した概念モデルを提案し、熱帯対流力学を説明する理論的な考察を試みた。熱帯全域において大気中層の水蒸気と降水量が密接な関連を持つことはよく知られているが、本研究の立場は従来の伝統的な理解からやや視点を変え、水蒸気の時間的な「変化率」が降水過程を決める本質的なパラメータであるとの立場に立つ。本研究ではまず気象観測データに鉛直モード展開を適用し、深い対流モード（第一傾圧モード）と雄大積雲・層状雲モード（第二傾圧モード）を抽出した。その結果、第一モードの駆動する水蒸気収束はきわめて効率的に降水を生成する一方、第二モードの伴う水蒸気収束は速やかな降水生成をもたらさず、凝結されずに残された水蒸気が大気を湿潤化することを見出した。この知見をもとに、水蒸気収束と水蒸気時間変化率を関連付ける経験的なパラメタリゼーション（水蒸気変化率クロージャ）を導入した概念モデルを構築し、観測から示唆される熱帯対流システムの熱力学的進化を再現することに成功した。ただし、水蒸気変化率クロージャが時間的に一定とすると、観測から知られている非線形な水蒸気-降水関係式を再現することができない。しかし、水蒸気変化率クロージャが降水強化とともにわずかに変動することを許すと、この問題点が解決することを示した。
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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
衛星観測データによる数値モデル検証手法開発研究を発展的に継承し、熱帯湿潤対流の基礎をなす物理過程のさらなる理解を意図して概念モデルの構築に着手した。このような多角的な視点で観測データと数値モデルの融合研究を推進することは本研究の目的に照らして有用なアプローチであり、一定の成果が出ている。従って、研究は順調に進展しているということができる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は２０１６年度に開発を始めた熱帯湿潤対流の熱力学を記述する概念モデルをさらに深化させ、放射-雲対流フィードバックなど多様な相互作用の実態解明を意図した研究へと発展させていく計画である。雲対流の強化とともに大気の湿潤化が起こり、それに応じて長波冷却率の変動が生じる。その際、乾燥した環境と湿潤な環境では水蒸気量に対する長波放射の感度が異なり、結果的にフィードバックの強さや符号が水蒸気環境によって変わる可能性がある。その実態を、概念モデルと衛星観測を活用して明らかにする予定である。
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| Causes of Carryover |
研究全体の方向性については当初計画から大きな変更なく順調な進捗状況にあったが、研究の進行に伴い膨大となる衛星データの解析補助として期間後半（平成27年度下半期以降）に雇用を予定していた人員について、適切な人材の確保に想定よりもやや時間を要し、平成28年6月にようやく採用に至った。その結果、データ解析作業に想定より時間を要し、万全な研究成果の創出を期して次年度での研究遂行に使用することとした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記の理由により、データ解析作業に関わる支援人員の雇用、および次年度の成果の公表に係る学会参加費（会議登録料および旅費）さらに論文出版経費に使用する予定である。
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