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4次元変分同化手法の全球エアロゾル気候モデルへの導入と気候影響評価に関する研究

Research Project

Project/Area Number 09J03928
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Civil and environmental engineering
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

弓本 桂也  九州大学, 応用力学研究所, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords物質輸送モデル / データ同化 / エアロゾル / 4次元変分法 / アンサンブルカルマンフィルタ
Research Abstract

特別研究員申請時の年次計画(2年目)に鑑み、本年度は物質輸送モデルへのデータ同化手法の導入とその検証に重点を置き研究を行った。
まず、全球エアロゾル気候モデルSPRINTARSに4次元変分法の導入を行った。SPRINTARSから気象計算を取り除き、外部データによって駆動するオフライン版のSPRINTARSを構築、そのオフライン版SPRINTARSを対象にアジョイントモデルを導出し、SPRINTARS/4D-Var同化システムを開発した。開発した同化システムに対して、理想的な仮想観測データを用いることによって、SPRINTARS/4D-Varの実行可能性を確認するとともに、本研究の最終目標の一つであるSPRINTARS/4D-Varを用いたエアロゾルの排出源逆推定が現実的に実行可能であることを確認した。また、実際の衛星観測データを用いた同化実験にも着手しており、東アジア域の土壌性粒子(黄砂)に適用し、発生源強度・分布の逆推定を行った。この結果は、日本気象学会2010年度春季大会にてポスター発表を行った。
また、本年度は日本学術振興会優秀若手海外派遣事業を利用し、米国Harvard大学Daniel Jacob教授のグループと8ヶ月に及ぶ共同研究を行った。現地では、世界的に広く利用されているGEOS-Chemモデルにアンサンブルベースのデータ同化手法を導入したデータ同化システムを構築し、いくつかの同化実験を行った。打ち上げが計画されている静止地球観測衛星は従来の極軌道衛星に比べ、時空間に渡って高密度のデータの取得が期待されている新しい観測手段である。本研究では、静止地球観測衛星を仮想したデータと従来の観測を仮想したデータの同化実験の比較を行い、東アジア域の大気汚染を正確に予報するためには、静止地球観測衛星による観測データが非常に有効であることを確認した。この結果は、日本気象学会2010年度秋季大会にて発表済みである。
最後に特筆する事項として、2010年度の日本気象学会山本正野論文賞を受賞した。受賞論文は本研究計画の基礎を担った研究である。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Biogeochemical implications of increased mineral particle concentrations in surface waters of the northwestern North Pacific during an Asian dust event2011

    • Author(s)
      Iwamoto, et al.
    • Journal Title

      Geophys.Res.Lett.

      Volume: 38

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Episodic Upwelling and Dust Deposition as Bloom Triggers in Low Nutrient Low Chlorophyll Regions2011

    • Author(s)
      Paulo, et al.
    • Journal Title

      J.Geophys.Res.

      Volume: in press

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dust Model Intercomparison Between ADAM and CFORS/Dust For Asian Dust Case in 2007 (March 28-April 3)2011

    • Author(s)
      Kim, et al.
    • Journal Title

      SOLA

      Volume: 7A Pages: 25-28

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Summertime traps-Pacific transport of Asian dust2010

    • Author(s)
      Yumimoto, et al.
    • Journal Title

      Geophys.Res.Lett.

      Volume: 37

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Outflow Structure of Dust and Air Pollutants over springtime East Asia2010

    • Author(s)
      Itahashi, et al.
    • Journal Title

      Geophys.Res.Lett.

      Volume: 37

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dust emission estimated with an assimilated dust transport model using lidar network data and vegetation growth in the Gobi desert in Mongolia2010

    • Author(s)
      Sugimoto, et al.
    • Journal Title

      SOLA

      Volume: 6 Pages: 125-128

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An elevated large-scale dust veil from the Taklimakan Desert : Intercontinental transport and three-dimensional structure as captured by CALIPSO and regional and global models2009

    • Author(s)
      Yumimoto, et al.
    • Journal Title

      Atmos.Chem.Phys. 9

      Pages: 8545-8558

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      2009 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Asian dust transported one full circuit around the globe2009

    • Author(s)
      Uno, et al.
    • Journal Title

      Nature Geoscience 2

      Pages: 557-560

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      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Trans-Pacific dust transport : integrated analysis of NASA/CALIPSO and a global aerosol transport model2009

    • Author(s)
      Eguchi, et al.
    • Journal Title

      Atmos.Chem.Phys. 9

      Pages: 3137-3145

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      2009 Annual Research Report
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  • [Journal Article] エアロゾル輸送モデルとデータ同化2009

    • Author(s)
      弓本, 他
    • Journal Title

      エアロゾル研究 24

      Pages: 256-261

    • NAID

      130000142556

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      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] 2007年春季に発生した東アジア域スケールの広域的越境汚染の化学輸送モデルCMAQによる解析2009

    • Author(s)
      板橋, 他
    • Journal Title

      大気環境学会誌 44

      Pages: 175-185

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  • [Presentation] Summertime Trans-Pacific Transport of Asian Dust2010

    • Author(s)
      Keiya Yumimoto
    • Organizer
      AGU 2010 Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2010-12-13
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 全球化学物質輸送モデルへのアンサンブル同化手法の導入-静止大気環境観測衛星のOSSEにむけて-2010

    • Author(s)
      弓本桂也
    • Organizer
      日本気象学会2010年度秋季大会
    • Place of Presentation
      京都テルサ、京都市
    • Year and Date
      2010-10-29
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 山本正野論文賞記念講演、物質輸送モデルとデータ同化-予報・再解析・発生源逆推定-2010

    • Author(s)
      弓本桂也
    • Organizer
      日本気象学会2010年度秋季大会
    • Place of Presentation
      京都テルサ、京都市
    • Year and Date
      2010-10-28
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 全球エアロゾルモデルへの4次元変分同化手法の導入2010

    • Author(s)
      弓本桂也
    • Organizer
      日本気象学会2010年度春季大会
    • Place of Presentation
      国立オリンピック記念青少年総合センター
    • Year and Date
      2010-05-23
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  • [Presentation] Ensemble based data assimilation with global aerosol climate model2009

    • Author(s)
      Keiya Yumimoto
    • Organizer
      AGU Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Intercontinental Transport of Large-Scale Dust Veil Originated in the Taklimakan Desert2009

    • Author(s)
      Keiya Yumimoto
    • Organizer
      SOLAS Open Science Conference 2009
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Elevated Large-Scale Dust Veil Originated in the Taklimakan Desert : Intercontinental transport and 3-dimensional structure captured by CALIPSO and regional and global models2009

    • Author(s)
      Keiya Yumimoto
    • Organizer
      International Symposium on Atmospheric Light Scattering and Remote Sensing
    • Place of Presentation
      Xi'an, China
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] タクラマカン砂漠起源ダストの大陸間輸送:CALIPSOと数値モデル組み合わせた3次元解析2009

    • Author(s)
      弓本桂也
    • Organizer
      日本気象学会2009年度秋季大会
    • Place of Presentation
      アクロス福岡, 福岡市
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2024-03-26  

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