| Project/Area Number |
23K13171
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 17020:Atmospheric and hydrospheric sciences-related
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| Research Institution | Kyushu University (2024)
Okayama University (2023) |
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Principal Investigator |
道端 拓朗 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (30834395)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 局地降水 / 地球温暖化 / 発雷 / 雲微物理 / 気候モデル / 降水過程 / 雷 / 気候変動 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究課題では、雲粒・氷晶・雨滴・雪片・雹・霰といった凝結粒子間の相互作用を重点的に精緻化し、全球気候モデルMIROCに実装する。μmスケールの雲粒子からmmスケールの雨滴・雪片、さらにはcmスケールの雹・霰粒子までをシームレスに表現する新しいモデリング手法を開発し、従来型GCMでは表現が困難であった局所的な強い降水の再現性向上を目指す。また、雹や霰によって誘発される雷の発生頻度も診断可能な設計とすることで、将来の温暖化時に落雷の発生頻度がどのように変化し、それによる森林火災の発生リスクが地域的にどう影響を受けるか定量的に評価する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
全球気候モデルに適用する新しい積雲微物理スキームのテスト実装と、温暖化影響を評価するための衛星シミュレータを用いた評価手法の開発に着手した。昨年度までに、大規模凝結スキームに降霰予報型スキームを導入したことに加え、発雷頻度の診断パラメタリゼーションも併せて実装していたが、今年度はさらに積雲スキームの高度化を行った。具体的には、現在エアロゾルの影響を受けない積雲物理過程に微物理を計算する新しい手法を導入するテストを開始した。昨年度に開発を行っていた鉛直1次元モデル（Single Column Model; SCM）を用いて実装を行っているところであるが、まだ作業は実装段階であり、動作・性能検証には着手できていない。このスキームを導入できれば、これまで気候モデルで詳細な評価ができなかったエアロゾルと積雲の相互作用が評価可能となるため、温暖化影響の指標である気候感度とともに、その定量化を最終年度に実施する予定である。
また、モデルの評価を行う際に重要なツールとなる衛星シミュレータの高度化にも着手した。具体的には、雲粒子が液体か固体かで異なる気候影響を示すことを反映した温暖化影響の評価を可能にするため、MODISシミュレータにエアロゾル・雲相互作用および雲フィードバックを定量的に診断する新しい評価手法を実装した。これにより、従来型の手法では評価に大きな労力を要していた作業が効率的に進められるようになり、円滑なモデル間相互比較が可能となった。この新しい評価手法を用いた研究成果は既に複数の査読論文として発表済みである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
昨年度に開発を進めた鉛直一次元モデルを用いることで、スキーム開発を円滑に行うことが可能となった。また、国内外の研究者との連携を加速させることで、今年度の課題として計画していた衛星シミュレータの高度化も予定より早く進捗し、それを用いた研究成果も査読論文としてスムーズに発表することに繋がった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の作業中の課題である積雲への微物理過程の導入を引き続き実施する。特に、積雲の降水を予報変数化したり、放射計算と結合する作業は大掛かりな作業となるため、鉛直一次元モデルを有効に活用することで感度実験も多数行いながら開発を進める。スキーム開発が予定通り進めば、新スキームによる温暖化影響を適切に評価するため、最も基本的な温暖化の指標である気候感度を定量化したり、エアロゾル・雲相互作用の有効放射強制力を定量化したりするなど、スキームの影響を広範に評価し成果のまとめに取り組む予定である。
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