Updating MIROC toward a global cloud-resolving model
| Project Area | Challenge to the new generation cloud-resolving climate simulation |
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| Project/Area Number |
20H05729
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (II)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
三浦 裕亮 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (70415991)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関口 美保 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (00377079)
佐藤 陽祐 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (10633505)
山上 遥航 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), ポストドクトラル研究員 (40869905)
渡部 雅浩 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (70344497)
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| Project Period (FY) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥38,090,000 (Direct Cost: ¥29,300,000、Indirect Cost: ¥8,790,000)
Fiscal Year 2022: ¥12,350,000 (Direct Cost: ¥9,500,000、Indirect Cost: ¥2,850,000)
Fiscal Year 2021: ¥12,350,000 (Direct Cost: ¥9,500,000、Indirect Cost: ¥2,850,000)
Fiscal Year 2020: ¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000)
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| Keywords | 気候モデル / MIROC / 力学コア / 高解像度気候シミュレーション / 雲-放射相互作用 / 雲－放射相互作用 / 雲ー放射相互作用 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、気候モデルMIROCの並列プログラミング方針を抜本的に改め、水平メッシュサイズ10km以下の雲解像シミュレーションを可能にし、MIROCを次世代気候モデルへ進化させる。新開発の水平離散化法を採用し、大気の流れを全球雲解像モデルNICAMより高い精度で計算する。他方、MIROCによるエルニーニョ現象やモンスーン循環の高い再現性を活かし、大気モデル単体および大気海洋結合モデルによる長期積分結果を提供して、NICAMの長い時間スケールの再現性向上のために協働する。逆に、NICAMによる雲解像シミュレーションのデータ提供を受け、次世代MIROCの短い時間スケールの再現性を高める。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本学術変革領域では、次世代気候モデル構築を目指して３つのプランを設定している。プランAは全球雲解像モデルNICAMの気候モデル化、プランBは気候モデルMIROCの雲解像モデル化、プランCは新しい発想による新モデル開発である。本計画班はプランBを遂行しつつ、プランAをサポートする役割を担っている。また、MIROCの高解像度化研究の一環として、雲解像モデルの長期積分の特性を把握し、パラメタリゼーションによる雲表現とのシームレスな接続方法についても研究している。
MIROCの高解像度化を目指した研究として、正２０面体を分割した格子構造の上の新しい変数配置の力学コア開発を遂行している。本年度は、大気の階層構造を表現できる多重尺度表現の基盤技術として、異なる解像度間の高精度内挿・外挿スキームを定式化し、コードとして実装した。テスト関数を用いた評価によって理論から期待される３次精度を保持していることを確認した。
MIROCの雲表現の改良に対応した大気放射パラメタリゼーションの研究を遂行している。気体放射テーブルの精緻化により温室効果気体の濃度変動に対応できるよう高度化した。また、吸収帯のオーバーラップのために複雑な吸収特性を持つ波長領域について、精度を向上させるべく改良を進めた。
NICAMの開発チームとの交流機会を積極的に作り、信頼関係の醸成に努めた。長期積分についての知見を共有し、プランA（NICAMの気候モデル化）を積極的に支援した。
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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
本研究課題の立ち上げ時から新型コロナ禍中にあり、当初計画していた対面での意思疎通には大きな困難が生じた。また、研究以外の業務（学生のサポートなど）の負担が大きくなっており、研究活動に支障があるのは否定できない。そのような状況ではあったが、オンラインの活用やこれまで培ってきた信頼関係により、当初想定に近い進展がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
プランA（NICAMの気候モデル化）を支援しつつ、MIROCの雲解像モデル化を遂行する。雲解像モデル化に向けて雲微物理の研究者と連携を強化する。
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Report
(1 results)
Research Products
(19 results)
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[Journal Article] The Nonhydrostatic ICosahedral Atmospheric Model for CMIP6 HighResMIP simulations (NICAM16-S): experimental design, model description, and impacts of model updates.2021
Author(s)
Kodama, C., Ohno, T., Seiki, T., Yashiro, H., Noda, A. T., Nakano, M., Yamada, Y., Roh, W., Satoh, M., Nitta, T., Goto, D., Miura, H., Nasuno, T., Miyakawa, T., Chen, Y.-W., and Sugi, M.
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Journal Title
Geosci. Model Dev.
Volume: 14
Issue: 2
Pages: 795-820
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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