| 研究課題/領域番号 |
17H02962
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
気象・海洋物理・陸水学
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| 研究機関 | 気象庁気象研究所 |
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研究代表者 |
川畑 拓矢 気象庁気象研究所, 気象観測研究部, 室長 (80354447)
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| 研究分担者 |
上野 玄太 統計数理研究所, モデリング研究系, 教授 (40370093)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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| キーワード | 積乱雲 / 粒子フィルタ / 非ガウス / カオス / データ同化 / 非ガウス性 / 気象学 / 観測演算子 / 確率密度 / 自然現象観測・予測 |
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| 研究成果の概要 |
積乱雲の発達プロセスにおける確率分布は非ガウス分布となって予測可能性を低下させることが予想される．このような非ガウス分布を観察するために，非静力学気象モデルを用いた粒子フィルタを開発し、観測システムシミュレーション実験を行った．さらに非ガウス分布を客観的に判定するためにベイズ情報量規準を導入した．この基準を用いた判定結果から，積乱雲の発生・発達は非ガウス過程であることが明らかとなり，そのソースは上昇流であると結論づけた。さらに非ガウス時のフィルタ性能を向上させるためにPVinversionや深層学習を用いた同化手法を開発し、非ガウスをもたらす対流現象の発生要因を解明するESVD解析を開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
世界で初めて積乱雲を対象とするスケールの粒子フィルタを開発し、積乱雲発達過程における非ガウス性を調査した。気象現象がカオス的振る舞いを持つ事はよく知られているが、積乱雲におけるカオスの発生・発達について調査した研究はこれまでになく、本研究によって初めて明らかにされた。また非ガウス性を客観的に評価する手法を世界で初めて確立した。これらの成果により積乱雲に関わるカオスの研究が進み、その予測可能性の限界が明らかになっていくものと考えられる。
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