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衛星観測データのシナジー解析を活用した次世代型気候モデルの構築および改良

Research Project

Project/Area Number 15J05544
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Meteorology/Physical oceanography/Hydrology
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

道端 拓朗  九州大学, 総合理工学府, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords気候モデル / エアロゾル・雲・降水相互作用 / 衛星リモートセンシング
Outline of Annual Research Achievements

当該年度前半では、前年度までに開発を行ってきた、雨水の質量・数濃度を陽に予報する新しい雲・降水スキームを用いたシミュレーション結果を解析し、従来型モデルおよび衛星観測データを用いてエアロゾル・雲・降水相互作用の再現性の評価を実施した。降水を診断的に取り扱う従来型モデルでは、雲粒数濃度の関数であるautoconversionプロセスに強く依存し降水を形成する傾向があり、観測と比較しエアロゾル・雲相互作用を強く表現するバイアスの存在が、前年度までの解析により明らかになっていた。その一方、本研究課題において開発した予報型降水スキームでは、形成された雨水が複数時間ステップにまたがり大気中を落下していく過程を陽に計算しているため、雲粒と雨粒の衝突・併合によるaccretionプロセスが増加した。accretionはエアロゾル数濃度に依存しないため、従来型モデルで見られたエアロゾル・雲相互作用の過大評価を緩和する方向に機能することが確認された。autoconversionとaccretionのバランスが大幅に改善されたことにより、大陸西岸によく現れるドリズルを航空機観測データと整合的に表現することが可能になった。上記の特徴から、より現実的な雲・降水過程がモデル内で機能しているものと評価できる。
当該年度後半は、これまでに開発を推進してきた予報型降水スキームを用いて、水雲の発生頻度および降水のフェーズの割合に着目したモデル間相互比較や、降水スキームの違いと雲・降水変換過程の関連性について調査するモデル間相互比較といった国際プロジェクトに参画し、データの提供を行った。また、さらなるモデルの精緻化のため、降水に加え降雪粒子の質量・数濃度を予報変数として導入するスキームへと改良を行い、降水・降雪が予報変数として機能する統合的な予報型スキームの枠組みを構築した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2018 2017 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 13 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] University Leipzig(Germany)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Physical Research Laboratory(India)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] Aerosol effects on cloud water amounts were successfully simulated by a global cloud-system resolving model2018

    • Author(s)
      Sato, Y., D. Goto, T. Michibata, K. Suzuki, T. Takemura, H. Tomita, and T. Nakajima
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 985-985

    • DOI

      10.1038/s41467-018-03379-6

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The source of discrepancies in aerosol-cloud-precipitation interactions between GCM and A-Train retrievals2016

    • Author(s)
      Takuro Michibata, Kentaroh Suzuki, Yousuke Sato, and Toshihiko Takemura
    • Journal Title

      Atmospheric Chemistry and Physics

      Volume: 16 Issue: 23 Pages: 15413-15424

    • DOI

      10.5194/acp-16-15413-2016

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Evaluation of autoconversion schemes in a single model framework with satellite observations2015

    • Author(s)
      Michibata, T., and T. Takemura
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research

      Volume: 120 Issue: 18 Pages: 9570-9590

    • DOI

      10.1002/2015jd023818

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 気候モデルMIROCに適用する新しい雲・降水スキームの開発2017

    • Author(s)
      道端拓朗, 竹村俊彦
    • Organizer
      第38回日本気象学会九州支部発表会
    • Place of Presentation
      くまもと森都心プラザ(熊本県熊本市)
    • Year and Date
      2017-03-05
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 気候モデルMIROCに適用する予報型降水スキームの開発2017

    • Author(s)
      道端拓朗, 鈴木健太郎, 竹村俊彦
    • Organizer
      日本気象学会2017年度秋季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 全球モデルにおける雲放射強制力の見積もり ~全球雲解像モデルとGCMの比較~2017

    • Author(s)
      佐藤陽祐, 五藤大輔, 道端拓朗, 鈴木健太郎, 竹村俊彦, 富田浩文, 中島映至
    • Organizer
      日本気象学会2017年度秋季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 全球モデルにおける第2種間接効果の精緻な表現に必要な要素 ~全球雲解像モデルとGCMの比較から~2017

    • Author(s)
      佐藤陽祐, 五藤大輔, 道端拓朗, 鈴木健太郎, 竹村俊彦, 富田浩文, 中島映至
    • Organizer
      日本気象学会2017年度春季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Untangling aerosol-cloud-precipitation interactions with a prognostic rain scheme applied in MIROC-SPRINTARS GCM2017

    • Author(s)
      Michibata T., K. Suzuki, and T. Takemura
    • Organizer
      Asian Conference on Meteorology 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Improved representation of aerosol-cloud-precipitation interactions with a use of prognostic precipitation scheme in MIROC-SPRINTARS2017

    • Author(s)
      Michibata T., K. Suzuki, and T. Takemura
    • Organizer
      2017 CFMIP Meeting
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Combined use of satellite observations and global models for reducing uncertainty in aerosol-cloud-climate interaction2017

    • Author(s)
      Suzuki, K., Y. Sato, T. Takemura, T. Michibata, D. Goto, and E. Oikawa
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Significance of cloud and precipitation processes in aerosol effects on climate: Satellite observations and global modeling2017

    • Author(s)
      Suzuki K., Y. Sato, T. Takemura, T. Michibata, and D. Goto
    • Organizer
      2017 CFMIP Meeting
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Suggestions from a global cloud system resolving simulation to global climate model -Transportation of black carbon aerosol to the Arctic-2017

    • Author(s)
      Sato Y., H. Miura, H. Yashiro, D. Goto, T. Takemura, T. Michibata, K. Suzuki, and T. Nakajima
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The Source of Discrepancies in Cloud and Precipitation Susceptibilities between GCMs and A-Train Retrievals2016

    • Author(s)
      Michibata, T., K. Suzuki, Y. Sato, and T. Takemura
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2016
    • Place of Presentation
      San Francisco (USA)
    • Year and Date
      2016-12-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 気候モデルにおけるエアロゾル-雲-降水相互作用プロセスの不確実性の評価2016

    • Author(s)
      道端拓朗, 鈴木健太郎, 佐藤陽祐, 竹村俊彦
    • Organizer
      日本気象学会2016年度秋季大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知名古屋市)
    • Year and Date
      2016-10-26
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Evaluation and Development of Cloud Microphysical Conversion Processes in the MIROC-SPRINTARS with A-Train Observations2016

    • Author(s)
      Michibata, T., and T. Takemura
    • Organizer
      The 17th International Conference on Clouds & Precipitation
    • Place of Presentation
      Manchester (UK)
    • Year and Date
      2016-07-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation and Development of Cloud Microphysical Conversion Processes in the MIROC-SPRINTARS with A-Train Observations2016

    • Author(s)
      Michibata, T., and T. Takemura
    • Organizer
      The 17th International Conference on Clouds & Precipitation
    • Place of Presentation
      Manchester, UK
    • Year and Date
      2016-07-25
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A-Train衛星観測データを活用した気候モデルにおける暖かい雨の雲微物理過程の評価2016

    • Author(s)
      道端拓朗, 竹村俊彦
    • Organizer
      日本気象学会2016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(東京都渋谷区)
    • Year and Date
      2016-05-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] A-Train衛星観測データを活用した気候モデルにおける暖かい雨の雲微物理過程の評価2016

    • Author(s)
      道端拓朗, 竹村俊彦
    • Organizer
      日本気象学会2016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, 東京都渋谷区
    • Year and Date
      2016-05-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Autoconversionスキームが雲放射強制力に与える影響評価2016

    • Author(s)
      佐藤陽祐, 鈴木健太郎, 道端拓朗, 五島大輔, 八代尚, 永尾隆, 富田浩文, 中島映至
    • Organizer
      GSMaP・衛星シミュレータ研究集会
    • Place of Presentation
      名古屋大学地球水循環研究センター, 愛知県名古屋市
    • Year and Date
      2016-03-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Impacts of the Autoconversion Scheme on the Clouds as Simulated by a Global Cloud System-Resolving Model: Regional Variability of the Impacts2015

    • Author(s)
      Sato, Y., K. Suzuki, T. Michibata, H. Yashiro, D. Goto, T. M. Nagao, H. Tomita, and T. Nakajima
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2015
    • Place of Presentation
      San Francisco, CA, USA
    • Year and Date
      2015-12-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation of Autoconversion Schemes and Microphysical Processes in the MIROC-SPRINTARS with Satellite Observations2015

    • Author(s)
      Michibata, T., and T. Takemura
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2015
    • Place of Presentation
      San Francisco, CA, USA
    • Year and Date
      2015-12-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Study of Cloud-to-Rain Conversion Processes for Warm Cloud over East Asia and the North Pacific from A-Train Observations2015

    • Author(s)
      Michibata, T., and T. Takemura
    • Organizer
      Asian Conference on Meteorology 2015
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2015-10-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation of Auto-conversion and Accretion Processes in the MIROC-SPRINTARS and Future Model Improvement2015

    • Author(s)
      Michibata, T., and T. Takemura
    • Organizer
      The 14th International AeroCom Workshop
    • Place of Presentation
      Frascati, Italy
    • Year and Date
      2015-10-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation of Microphysical Conversion Processes for Warm Rain in the MIROC-SPRINTARS with Satellite Observations2015

    • Author(s)
      Michibata, T., and T. Takemura
    • Organizer
      The 9th Workshop of the Virtual Laboratory for the Earth's Climate Diagnostics Program, and the University Allied Workshop (UAW)
    • Place of Presentation
      Kashiwa, Japan
    • Year and Date
      2015-09-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] MIROC-SPRINTARSにおける暖かい雨の雲微物理スキームの評価2015

    • Author(s)
      道端拓朗, 竹村俊彦
    • Organizer
      日本気象学会2015年度春季大会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場, 茨城県つくば市
    • Year and Date
      2015-05-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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