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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

研究課題

研究課題/領域番号 15J05544
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 気象・海洋物理・陸水学
研究機関九州大学

研究代表者

道端 拓朗  九州大学, 総合理工学府, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2016年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード気候モデル / エアロゾル・雲・降水相互作用 / 衛星リモートセンシング
研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 13件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] University Leipzig(Germany)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Physical Research Laboratory(India)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Aerosol effects on cloud water amounts were successfully simulated by a global cloud-system resolving model2018

    • 著者名/発表者名
      Sato, Y., D. Goto, T. Michibata, K. Suzuki, T. Takemura, H. Tomita, and T. Nakajima
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 985-985

    • DOI

      10.1038/s41467-018-03379-6

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The source of discrepancies in aerosol-cloud-precipitation interactions between GCM and A-Train retrievals2016

    • 著者名/発表者名
      Takuro Michibata, Kentaroh Suzuki, Yousuke Sato, and Toshihiko Takemura
    • 雑誌名

      Atmospheric Chemistry and Physics

      巻: 16 号: 23 ページ: 15413-15424

    • DOI

      10.5194/acp-16-15413-2016

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of autoconversion schemes in a single model framework with satellite observations2015

    • 著者名/発表者名
      Michibata, T., and T. Takemura
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 120 号: 18 ページ: 9570-9590

    • DOI

      10.1002/2015jd023818

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      道端拓朗, 竹村俊彦
    • 学会等名
      第38回日本気象学会九州支部発表会
    • 発表場所
      くまもと森都心プラザ(熊本県熊本市)
    • 年月日
      2017-03-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 気候モデルMIROCに適用する予報型降水スキームの開発2017

    • 著者名/発表者名
      道端拓朗, 鈴木健太郎, 竹村俊彦
    • 学会等名
      日本気象学会2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      日本気象学会2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      日本気象学会2017年度春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Untangling aerosol-cloud-precipitation interactions with a prognostic rain scheme applied in MIROC-SPRINTARS GCM2017

    • 著者名/発表者名
      Michibata T., K. Suzuki, and T. Takemura
    • 学会等名
      Asian Conference on Meteorology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improved representation of aerosol-cloud-precipitation interactions with a use of prognostic precipitation scheme in MIROC-SPRINTARS2017

    • 著者名/発表者名
      Michibata T., K. Suzuki, and T. Takemura
    • 学会等名
      2017 CFMIP Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Combined use of satellite observations and global models for reducing uncertainty in aerosol-cloud-climate interaction2017

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, K., Y. Sato, T. Takemura, T. Michibata, D. Goto, and E. Oikawa
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Significance of cloud and precipitation processes in aerosol effects on climate: Satellite observations and global modeling2017

    • 著者名/発表者名
      Suzuki K., Y. Sato, T. Takemura, T. Michibata, and D. Goto
    • 学会等名
      2017 CFMIP Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Suggestions from a global cloud system resolving simulation to global climate model -Transportation of black carbon aerosol to the Arctic-2017

    • 著者名/発表者名
      Sato Y., H. Miura, H. Yashiro, D. Goto, T. Takemura, T. Michibata, K. Suzuki, and T. Nakajima
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Source of Discrepancies in Cloud and Precipitation Susceptibilities between GCMs and A-Train Retrievals2016

    • 著者名/発表者名
      Michibata, T., K. Suzuki, Y. Sato, and T. Takemura
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2016
    • 発表場所
      San Francisco (USA)
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      道端拓朗, 鈴木健太郎, 佐藤陽祐, 竹村俊彦
    • 学会等名
      日本気象学会2016年度秋季大会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知名古屋市)
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Evaluation and Development of Cloud Microphysical Conversion Processes in the MIROC-SPRINTARS with A-Train Observations2016

    • 著者名/発表者名
      Michibata, T., and T. Takemura
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Clouds & Precipitation
    • 発表場所
      Manchester (UK)
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation and Development of Cloud Microphysical Conversion Processes in the MIROC-SPRINTARS with A-Train Observations2016

    • 著者名/発表者名
      Michibata, T., and T. Takemura
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Clouds & Precipitation
    • 発表場所
      Manchester, UK
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      道端拓朗, 竹村俊彦
    • 学会等名
      日本気象学会2016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(東京都渋谷区)
    • 年月日
      2016-05-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      道端拓朗, 竹村俊彦
    • 学会等名
      日本気象学会2016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, 東京都渋谷区
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Autoconversionスキームが雲放射強制力に与える影響評価2016

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      GSMaP・衛星シミュレータ研究集会
    • 発表場所
      名古屋大学地球水循環研究センター, 愛知県名古屋市
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Impacts of the Autoconversion Scheme on the Clouds as Simulated by a Global Cloud System-Resolving Model: Regional Variability of the Impacts2015

    • 著者名/発表者名
      Sato, Y., K. Suzuki, T. Michibata, H. Yashiro, D. Goto, T. M. Nagao, H. Tomita, and T. Nakajima
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2015
    • 発表場所
      San Francisco, CA, USA
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Autoconversion Schemes and Microphysical Processes in the MIROC-SPRINTARS with Satellite Observations2015

    • 著者名/発表者名
      Michibata, T., and T. Takemura
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2015
    • 発表場所
      San Francisco, CA, USA
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study of Cloud-to-Rain Conversion Processes for Warm Cloud over East Asia and the North Pacific from A-Train Observations2015

    • 著者名/発表者名
      Michibata, T., and T. Takemura
    • 学会等名
      Asian Conference on Meteorology 2015
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Auto-conversion and Accretion Processes in the MIROC-SPRINTARS and Future Model Improvement2015

    • 著者名/発表者名
      Michibata, T., and T. Takemura
    • 学会等名
      The 14th International AeroCom Workshop
    • 発表場所
      Frascati, Italy
    • 年月日
      2015-10-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Microphysical Conversion Processes for Warm Rain in the MIROC-SPRINTARS with Satellite Observations2015

    • 著者名/発表者名
      Michibata, T., and T. Takemura
    • 学会等名
      The 9th Workshop of the Virtual Laboratory for the Earth's Climate Diagnostics Program, and the University Allied Workshop (UAW)
    • 発表場所
      Kashiwa, Japan
    • 年月日
      2015-09-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MIROC-SPRINTARSにおける暖かい雨の雲微物理スキームの評価2015

    • 著者名/発表者名
      道端拓朗, 竹村俊彦
    • 学会等名
      日本気象学会2015年度春季大会
    • 発表場所
      つくば国際会議場, 茨城県つくば市
    • 年月日
      2015-05-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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