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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

研究課題

研究課題/領域番号 09J03928
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 土木環境システム
研究機関九州大学

研究代表者

弓本 桂也  九州大学, 応用力学研究所, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2010年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2009年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード物質輸送モデル / 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
研究概要

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。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (8件)

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

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto, et al.
    • 雑誌名

      Geophys.Res.Lett.

      巻: 38

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Episodic Upwelling and Dust Deposition as Bloom Triggers in Low Nutrient Low Chlorophyll Regions2011

    • 著者名/発表者名
      Paulo, et al.
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res.

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dust Model Intercomparison Between ADAM and CFORS/Dust For Asian Dust Case in 2007 (March 28-April 3)2011

    • 著者名/発表者名
      Kim, et al.
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 7A ページ: 25-28

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Summertime traps-Pacific transport of Asian dust2010

    • 著者名/発表者名
      Yumimoto, et al.
    • 雑誌名

      Geophys.Res.Lett.

      巻: 37

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Outflow Structure of Dust and Air Pollutants over springtime East Asia2010

    • 著者名/発表者名
      Itahashi, et al.
    • 雑誌名

      Geophys.Res.Lett.

      巻: 37

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dust emission estimated with an assimilated dust transport model using lidar network data and vegetation growth in the Gobi desert in Mongolia2010

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto, et al.
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 6 ページ: 125-128

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      Yumimoto, et al.
    • 雑誌名

      Atmos.Chem.Phys. 9

      ページ: 8545-8558

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asian dust transported one full circuit around the globe2009

    • 著者名/発表者名
      Uno, et al.
    • 雑誌名

      Nature Geoscience 2

      ページ: 557-560

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Trans-Pacific dust transport : integrated analysis of NASA/CALIPSO and a global aerosol transport model2009

    • 著者名/発表者名
      Eguchi, et al.
    • 雑誌名

      Atmos.Chem.Phys. 9

      ページ: 3137-3145

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] エアロゾル輸送モデルとデータ同化2009

    • 著者名/発表者名
      弓本, 他
    • 雑誌名

      エアロゾル研究 24

      ページ: 256-261

    • NAID

      130000142556

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      板橋, 他
    • 雑誌名

      大気環境学会誌 44

      ページ: 175-185

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Summertime Trans-Pacific Transport of Asian Dust2010

    • 著者名/発表者名
      Keiya Yumimoto
    • 学会等名
      AGU 2010 Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2010-12-13
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      弓本桂也
    • 学会等名
      日本気象学会2010年度秋季大会
    • 発表場所
      京都テルサ、京都市
    • 年月日
      2010-10-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      弓本桂也
    • 学会等名
      日本気象学会2010年度秋季大会
    • 発表場所
      京都テルサ、京都市
    • 年月日
      2010-10-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      弓本桂也
    • 学会等名
      日本気象学会2010年度春季大会
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター
    • 年月日
      2010-05-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Ensemble based data assimilation with global aerosol climate model2009

    • 著者名/発表者名
      Keiya Yumimoto
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Intercontinental Transport of Large-Scale Dust Veil Originated in the Taklimakan Desert2009

    • 著者名/発表者名
      Keiya Yumimoto
    • 学会等名
      SOLAS Open Science Conference 2009
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Elevated Large-Scale Dust Veil Originated in the Taklimakan Desert : Intercontinental transport and 3-dimensional structure captured by CALIPSO and regional and global models2009

    • 著者名/発表者名
      Keiya Yumimoto
    • 学会等名
      International Symposium on Atmospheric Light Scattering and Remote Sensing
    • 発表場所
      Xi'an, China
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      弓本桂也
    • 学会等名
      日本気象学会2009年度秋季大会
    • 発表場所
      アクロス福岡, 福岡市
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2024-03-26  

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