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4次元変分法を用いた物質輸送モデルと観測の最適統合化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17360259
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
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

鵜野 伊津志  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (70142099)

研究分担者 杉本 伸夫  国立環境研究所, 大気圏環境研究領域, 室長 (90132852)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
16,620千円 (直接経費: 15,300千円、間接経費: 1,320千円)
2007年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2006年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
2005年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
キーワード黄砂 / ダストモデル / データ同化 / ライダー / ライグー / 物質輸送
研究概要

対流圏物質輸送モデル(CTM)は、様々な物理・化学過程を適切に取り込んで複雑になるとともに、その再現性が著しく向上してきた。最近注目を集めている4次元変分法(アドジョイント法;以下4DVAR)は、空間的・時間的変動を有する観測データという物理・化学法則にもとづく世界を、我々が持っている利用可能な最大限の知識を用いて、出来るだけ高精度で定量的・完全に記述するポテンシャルを有し、観測とCTMを統合化する手法である。本研究では、4DVARをCTMに活用し、1)4DVARによりモデルと観測データの最適な統合化を図ること、2)地上観測データ、ミー散乱ライダー観測データ、衛星観測データなどの時間空間分解能の異なるデータを同一のモデルを用いて4DVARのフレームワークの確立、3)自然起源の発生源である黄砂(ダスト)や焼畑起源の大気成分の起源の推定等、を行うことを目的とした。平成19年度は最終年度にあたり、昨年度までに完成させた。完全に並列計算モードで実行可能な土壌性ダストの4DVARシステムを用いて、2007年3月から5月に掛けてアジアの広範囲で観測された3つのダストエピソードに着目して、モデル解析を行った。データ同化には国立環境研究所の展開するレーザーレーダー観測データを用いて、ダストの発生量の最適化を行い、4DVARによりダストモデルの精度が大きく向上することを示した。また、データ同化に用いない独立した観測データとして、NASA/CALIPSO衛星のライダー観測結果を用いて、モデルの妥当性の検証を行い、それらの成果を4編の英文論文と、1編の和文論文として掲載が決まっている。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 3D structure of Asian Dust Transport revealed by CALIPSO Lidar and a 4DVAR Dust Model2008

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

      Geophys.Res.Lett 35

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adjoint Inverse Modeling of Dust Emission and Transport over East Asia2008

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

      Geophys.Res.Lett 34-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asian Dust Outflow in the PBL and Free Atmospherere trieved by NASA CALIPSO and an assimilated Dust Transport Model2008

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

      Atmos.Chem.Phys.Discuss 8

      ページ: 8715-8742

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 随伴モデリングを用いた東アジア域のダストの発生・輸送の逆推定2008

    • 著者名/発表者名
      鵜野 伊津志, ほか
    • 雑誌名

      大気環境学会誌 (印刷中)

    • NAID

      110006825078

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3D structure of Asian Dust Transport revealed by CALIPSO Lidar and a 4DVAR Dust Model2008

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

      Geophys. Res. Lett. 35

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Adjoint Inverse Modeling of Dust Emission and Transport over East Asia2008

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

      Geophys. Res. Lett. 34, 8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Asian Dust Outflow in the PBL and Free Atmosphere retrieved by NASA CALIPSO and an assimilated Dust Transport Model2008

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

      Atmos. Chem. Phys. Discuss. 8

      ページ: 8715-8742

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 3D structure of Asian Dust Transport revealed by CALIPSO Lidar and a 4DVAR Dust Model2008

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

      Geophys.Res.Lett. 35

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asian Dust Outflow in the PBL and Free Atmosphere retrieved by NASA CALIPSO and an assimilated Dust Transport Model2008

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

      Atmos.Chem.Phys.Discuss. (in press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Modeling of Asian Dust Emission and Transport by Adjoint Inversion using Lidar Observation Network2007

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

      Atmos.Chem.Phys.Discuss 7

      ページ: 15955-15987

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Modeling of Asian Dust Emission and Transport by Adjoint Inversion using Lidar Observation Network2007

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

      Atmos. Chem. Phys. Discuss. 7

      ページ: 15955-15987

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Adjoint Inverse Modeling of Dust Emission and Transport over East Asia2007

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

      Geophys.Res.Lett. 34-8

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Modeling of Asian Dust Emission and Transport by Adjoint Inversion using Lidar Observation Network2007

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

      Atmos.Chem.Phys.Discuss. 7

      ページ: 15955-15987

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adjoint inverse modeling of CO emission over the East Asian region using for dimensional variational data assimilation2006

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

      Atmospheric Environment 40

      ページ: 6836-6845

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Feasibility study of adjoint inverse modeling of Asian dust using LIDAR network observations2006

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

      23^<rd> International Laser Radar Conference

      ページ: 627-630

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Adjoint Inverse Modeling of Dust Emissioi and Transport over East Asia

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

      Journal of Japan Society for Atmospheric Environment (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Adjoint Inverse modeling dust enission and transport over East Asia2007

    • 著者名/発表者名
      Yumimoto, K., et. al.
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Atmospheric Sciences and Applications to Air Quality
    • 発表場所
      Hong Kong,China
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Adjoint Inverse modeling of dust emission and transport over East Asia2007

    • 著者名/発表者名
      Yumimoto, k., et. al.
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Atmospheric Sciences and Applications to Air Quality(ASAAQ 2007)
    • 発表場所
      Hong Kong, China
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Adjoint Inverse modeling of dust emission and transport over East Asia2007

    • 著者名/発表者名
      Yumimoto, K., et. al.
    • 学会等名
      The 10^<th> International Conference on Atmospheric Sciences and Applications to Air Quality
    • 発表場所
      Hong Kong, China
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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