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氷粒子の多様性を考慮したバルク法雲微物理モデルの設計と構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K05557
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 気象・海洋物理・陸水学
研究機関気象庁気象研究所

研究代表者

橋本 明弘  気象庁気象研究所, 気象予報研究部, 主任研究官 (20462525)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード雲微物理モデル / 氷晶 / 降雪 / 雲粒寄与率 / 粒子特性 / メソスケールモデル / 数値実験 / 雪崩 / 気象学 / 雲物理学 / 数値モデル / 雲微物理
研究成果の概要

降雪粒子の温度域別昇華成長量・雲粒捕捉成長量の他、初期氷晶数といった素過程を表すパラメータを追跡する素過程追跡雲微物理スキームを開発した。これを用いて、2017年3月27日那須町雪崩災害の降雪再現実験を行い、この雪崩の強い背景要因となった弱層(雲粒付き雪粒子と雲粒付きの少ない雪粒子の互層構造)形成の再現に概ね成功するとともに、上空の雲システムまで含めた雲―降雪―雪崩メカニズムの解明に資する知見を得た。素過程追跡雲微物理スキームの定式化、それを適用して実施した数値実験、および、気球観測と地上降雪粒子観測の結果を用いた検証結果をまとめ、論文として公表した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

気象学研究や気象・気候予測で広く用いられている低コストの数値モデルを改良し、計算コストを抑制しつつ複雑で多様な降雪粒子の表現を可能とする新しい設計思想に基づた数値モデルを開発することに成功した。このモデルを活用することで、地上で観察される降雪粒子の形状をもとに、その粒子が上空でどのような成長過程を経て地上に至ったかを、様々な降雪事例で広領域にわたって具体的に描き出すことができる。これによって、我々が地上で目にする降雪粒子とはるか上空の気象現象との関連についての理解が飛躍的に進み、気象学・雪氷学のみならず、気象・雪氷防災上の観点からも有用な知見を生み出されるだろう。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 4件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Process-Tracking Scheme Based on Bulk Microphysics to Diagnose the Features of Snow Particles2020

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Akihiro、Motoyoshi Hiroki、Orikasa Narihiro、Misumi Ryohei
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 16 号: 0 ページ: 51-56

    • DOI

      10.2151/sola.2020-009

    • NAID

      130007817739

    • ISSN
      1349-6476
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 数値気象モデルによる降雪粒子予測の高度化2018

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘, 本吉弘岐, 三隅良平, 折笠成宏
    • 雑誌名

      北海道の雪氷

      巻: 37 ページ: 63-66

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 数値気象モデルによる雲粒寄与率予測値を用いた新雪比表面積の推定2019

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘, 山口悟, 本吉弘岐, 中井専人
    • 学会等名
      日本気象学会2019年度春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 降雪メカニズムと新雪比表面積との関係に関する数値実験2019

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘, 山口悟, 本吉弘岐, 中井専人, 山下克也
    • 学会等名
      日本雪氷学会2019年度北信越支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 2018年冬季大雪事例の雲・降水機構に関する数値実験2019

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘, 本吉弘岐, 山下克也, 石坂雅昭, 中井専人, 山口悟
    • 学会等名
      雪氷研究大会(2019・山形)講演要旨集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 平成 30 年 7 月豪雨の雲・降水形成機構に関する数値実験2019

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘,折笠成宏,田尻拓也,林修吾
    • 学会等名
      日本気象学会2019年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 2018年北陸に大雪をもたらした降雪雲の雲物理特性に関する数値実験2019

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘, 本吉弘岐, 山下克也, 石坂雅昭, 中井専人, 山口悟
    • 学会等名
      ワークショップ「降雪に関するレーダーと数値モデルによる研究 in長岡 (第18回) JPCZ revisited」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Process-tracking model for snow particle formation based on bulk microphysics2018

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto A. Narihiro Orikasa H. Motoyoshi and R. Misumi
    • 学会等名
      2018 American Geophysical Union Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 山岳性降雪雲における降水形成過程に関するバルク法雲微物理モデルを用いた解析2018

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘 折笠成宏 本吉弘岐 三隅良平
    • 学会等名
      日本気象学会2018年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Multivariable Scheme for Diagnosing Ice Particle Features in a Bulk Microphysics Model2018

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto A. H. Motoyoshi R. Misumi and N. Orikasa
    • 学会等名
      15th Cloud Physics Conference, American Meteorological Sosiety
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 降雪系弱層形成に関する気象数値モデルを用いた再現実験2018

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘, 本吉弘岐, 山口悟, 中村一樹, 河島克久, 庭野匡思, 中井専人
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] バルク法雲物理モデリングにおける降水粒子特性の精緻化2018

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘, 本吉弘岐, 三隅良平, 折笠成宏
    • 学会等名
      日本気象学会2018年度春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Transition of falling snow characteristics causing weak layer formation simulated by a numerical weather mode in avalanche disaster events on March 27, 2017 in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto A., H. Motoyoshi, K. Nakamura, S. Yamaguchi, K. Kawashima, M. Niwano and S. Nakai
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] JMA-NHM降雪種再現性の評価2017

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘, 林修吾, 伊藤純至, 山田芳則, 折笠成宏, 本吉弘岐, 石坂雅昭, 山下克也, 山口悟, 中井専人, 三隅良平
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 雲・降水数値モデルを用いた新積雪粒子の推定2017

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘
    • 学会等名
      低温研共同研究集会「グリーンランド南東ドームアイスコアに関する研究集会」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 降雪による弱層形成に関する雲・降水数値モデルを用いた新雪特性の推定2017

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘, 本吉弘岐, 山口悟, 中井専人
    • 学会等名
      雪氷研究大会(2017・十日町)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 雲物理モデルの多変数化による雲・降水粒子特性の診断2017

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 雲・降水モデルを用いた降雪系弱層形成に関する新たなアプローチ2017

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘, 本吉弘岐, 山口悟, 中井専人
    • 学会等名
      ワークショップ『降雪に関するレーダーと数値モデルによる研究(第16回)』-雪崩につながる不安定積雪を作る降雪-
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] バルク法雲物理モデルを用いた粒子特性診断の精緻化に向けて2017

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘, 三隅良平, 折笠成宏
    • 学会等名
      第19回非静力学モデルに関するワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Cloud microphysics simulation using multi-dimensional bin-microphysics model2016

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Hashimoto
    • 学会等名
      17th International Conference on Clouds and Precipitation (ICCP 2016)
    • 発表場所
      The University of Manchester (Renold building)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多次元ビン法微物理モデルを用いたバルク法粒子クラスの検討2016

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘
    • 学会等名
      雪氷研究大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 多次元ビン法微物理モデルを用いたバルク法粒子クラスの検討2016

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘
    • 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
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Examination of the classification of hydrometeor types in a bulk microphysics scheme2016

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Hashimoto
    • 学会等名
      4th International Workshop on Non-Hydrostatic Model
    • 発表場所
      ザ・プリンス箱根芦ノ湖
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://www.mri-jma.go.jp/Dep/phy/ahashimo/jp16k05557.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 科研費基盤(C)「氷粒子の多様性を考慮したバルク法雲微物理モデルの設計と構築」平成28~31年度

    • URL

      http://www.mri-jma.go.jp/Dep/fo/fo1/member/hashimo/jp16k05557.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 科研費基盤(C)「氷粒子の多様性を考慮したバルク法雲微物理モデルの設計と構築」平成28~30年度

    • URL

      http://www.mri-jma.go.jp/Dep/fo/fo1/member/hashimo/jp16k05557.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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