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衛星データ同化による第2世代大気組成再解析の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18H01285
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分17020:大気水圏科学関連
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

宮崎 和幸  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究開発センター, 招聘主任研究員 (30435838)

研究分担者 関谷 高志  国立研究開発法人海洋研究開発機構, ビッグデータ活用予測プロジェクトチーム, ポストドクトラル研究員 (00781460)
弓本 桂也  九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (50607786)
金谷 有剛  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究開発センター, 研究開発センター長代理 (60344305)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2019年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2019年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード大気組成 / 再解析 / データ同化 / 衛星観測
研究実績の概要

(1)最新の衛星観測リトリーバルを整備し、その特性を調査し、データ同化に利用可能とした。具体的には、衛星観測実施機関と連携し、高分解能化・高精度化した衛星観測データをデータ同化で最適に利用できるように観測演算子を開発した。さらに、誤差特性を調査し、データ同化における不確定性情報として利用することで、観測とモデルの適切な融合を可能とした。
(2)水平分解能を1.1度と高分化した化学輸送モデルを用いたデータ同化システムを構築した。予報モデル高分解能化することで、都市―郊外コントラストの表現が改善するのみならず、輸送の改善、化学の非線形などを通して平均場についても大きな改善が見られ、データ同化においても推定の高精度化やセクター毎に分類した排出量推定などに役立つことを確認した。
(3)データ同化で利用する各種パラメータを変更した感度実験を実施し、データ同化システムの最適化に取り組んだ。モデルの分解能を変更することで最適な設定は従来の粗いモデルを用いた場合とは大きく異なり、水平局所化やスーパーオブザーベーションの作成手法など、第2世代の再解析の最適化に繋がる新たな知見を得ることができた。
(4)過去14年間の再解析計算に取り組み、再解析データの品質は地上・ゾンデ・航空機観測などと比較し詳しく検証した。観測データが疎らな領域では統計的なエラーが残こるケースもあったが、多くの場合で観測との良い一致を確認した。人間活動や生物燃焼の変化と関連する、物質濃度と排出量分布の季節・経年変動の開発に着手した。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] KNMI(オランダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] NASA/NCAR(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Balance of Emission and Dynamical Controls on Ozone During the Korea-United States Air Quality Campaign From Multiconstituent Satellite Data Assimilation2019

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki K.、Sekiya T.、Fu D.、Bowman K. W.、Kulawik S. S.、Sudo K.、Walker T.、Kanaya Y.、Takigawa M.、Ogochi K.、Eskes H.、Boersma K. F.、Thompson A. M.、Gaubert B.、Barre J.、Emmons L. K.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      巻: 124 号: 1 ページ: 387-413

    • DOI

      10.1029/2018jd028912

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Multi-model comparisons of multi-constituent satellite data assimilation for tropospheric chemistry analysis using ensemble Kalman filter2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Miyazaki
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-constituent chemical data assimilation and AQ-GHG synergies2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Miyazaki
    • 学会等名
      The 14th Meeting of the Atmospheric Composition Virtual Constellation
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] NOx, CO, SO2 emissions from an updated Tropospheric Chemistry Reanalysis (TCR-2) for 2005-20172018

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Miyazaki
    • 学会等名
      IGAC AMIGO Scoping Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Tropospheric Chemistry Reanalysis, TCR-2

    • URL

      https://ebcrpa.jamstec.go.jp/tcr2/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2019-12-27  

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