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大気ブロッキング発生の力学と予測可能性

研究課題

研究課題/領域番号 18K03734
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分17020:大気水圏科学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

稲津 將  北海道大学, 理学研究院, 教授 (80422450)

研究分担者 向川 均  京都大学, 理学研究科, 教授 (20261349)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード長期予報 / 確率過程 / 予測可能性 / ブロッキング / 確率微分方程式 / 自己組織化写像 / 大気ブロッキング
研究成果の概要

本研究では中高緯度において異常天候をあらわす不規則な変動を確率過程によって解釈することで、その予測可能性を診断する手法を開発した。その中で典型的な天気図を機械学習により分類することが有効だった。また、その診断法を過去の天候に対する再予報データやに当てはめた。その結果、中高緯度における典型的な天気図の予測は2~3週間に及ぶことが分かった。その中でもジェット気流の分流が起こるときの予測限界は短く、分流していないときの予測限界は長かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義はこれまで気象学に本格的に取り入れられることがなかった確率過程論や機械学習を用いた予測診断法を開発した点にある。社会的意義は、本研究によってさまざまな気象の確率分布を予測するモデルを構築する基礎が確立されることにある。異常気象を引き起こす大気ブロッキングが、大気状態として予測可能性が低いことが示された点は特筆する社会的意義である。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件、 オープンアクセス 14件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] 2017/2018年冬季における北海道の吹雪発生マップの作成2021

    • 著者名/発表者名
      Tanji Seika、Inatsu Masaru、Kawazoe Sho、Sato Yousuke
    • 雑誌名

      雪氷

      巻: 83 号: 3 ページ: 275-284

    • DOI

      10.5331/seppyo.83.3_275

    • NAID

      130008130138

    • ISSN
      0373-1006, 1883-6267
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a snowdrift model with the lattice Boltzmann method2021

    • 著者名/発表者名
      Tanji Seika、Inatsu Masaru、Okaze Tsubasa
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 8 号: 1 ページ: 57-57

    • DOI

      10.1186/s40645-021-00449-0

    • NAID

      130007949761

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Trends and projection of heavy snowfall in Hokkaido, Japan as an application of self-organizing map2021

    • 著者名/発表者名
      Inatsu Masaru、Kawazoe Sho、Mori Masato
    • 雑誌名

      Journal of Applied Meteorology and Climatology

      巻: 60 ページ: 1483-1494

    • DOI

      10.1175/jamc-d-21-0085.1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 流線トポロジー解析(TFDA)による大気ブロッキング現象の抽出とその型同定2021

    • 著者名/発表者名
      Uda Tomoki、Sakajo Takashi、Inatsu Masaru、Koga Kazuki
    • 雑誌名

      気象集誌. 第2輯

      巻: 99 号: 5 ページ: 1169-1183

    • DOI

      10.2151/jmsj.2021-057

    • NAID

      130008111055

    • ISSN
      0026-1165, 2186-9057
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Summertime precipitation in Hokkaido and Kyushu, Japan in response to global warming2021

    • 著者名/発表者名
      Takabatake Daichi、Inatsu Masaru
    • 雑誌名

      Climate Dynamics

      巻: 58 号: 5-6 ページ: 1671-1682

    • DOI

      10.1007/s00382-021-05983-7

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A high-resolution prediction system for birch pollen in Sapporo.2021

    • 著者名/発表者名
      Inatsu, M., R. Yoshida, S. Karino, S. Takeuchi, and S. Kobayashi
    • 雑誌名

      Agricultural and Forest Meteorology

      巻: 29 ページ: 108229-108229

    • DOI

      10.1016/j.agrformet.2020.108229

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Advantage of Volume Scanning Video Disdrometer in Solid-Precipitation Observation2021

    • 著者名/発表者名
      Katsuyama, Y., and M. Inatsu
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 17 号: 0 ページ: 35-40

    • DOI

      10.2151/sola.2021-006

    • NAID

      130007992056

    • ISSN
      1349-6476
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Risk Assessment and Possible Adaptation of Potato Production in Hokkaido to Climate Change Using a Large Number Ensemble Climate Dataset d4PDF2021

    • 著者名/発表者名
      Sugawara, K., M. Inatsu, S. Shimoda, K, Murakami, and T. Hirota
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 17 号: 0 ページ: 24-29

    • DOI

      10.2151/sola.2021-004

    • NAID

      130007988247

    • ISSN
      1349-6476
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Climate change impacts on heavy snowfall in Sapporo with 5-km mesh large ensemble simulations2020

    • 著者名/発表者名
      Kawazoe, S., M. Inatsu, T. J. Yamada, and T. Hoshino
    • 雑誌名

      Scientific Online Letters on the Atmosphere

      巻: 16 号: 0 ページ: 233-239

    • DOI

      10.2151/sola.2020-039

    • NAID

      130007950578

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Toward predicting expressway closures due to blowing snow events2020

    • 著者名/発表者名
      Inatsu, M., S. Tanji, and Y. Sato
    • 雑誌名

      Cold Region Science and Technology

      巻: 177 ページ: 103-123

    • DOI

      10.1016/j.coldregions.2020.103123

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fitting precipitation particle size-velocity data to mixed joint probability density function with an expectation maximization algorithm2020

    • 著者名/発表者名
      Katsuyama Yuta、Inatsu Masaru
    • 雑誌名

      Journal of Atmospheric and Oceanic Technology

      巻: - 号: 5 ページ: 911-925

    • DOI

      10.1175/jtech-d-19-0150.1

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Possible hydrological effect of rainfall duration bias in dynamical downscaling2020

    • 著者名/発表者名
      Katsuyama, Y., M. Inatsu, and T. Shirakawa
    • 雑誌名

      Journal of Glaciology

      巻: 66 号: 255 ページ: 83-96

    • DOI

      10.1017/jog.2019.85

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of pressure-precipitation transmitter.2019

    • 著者名/発表者名
      Inatsu, M., T. Suematsu, Y. Tamaki, N. Nakano, K. Mizushima, and M. Shinohara
    • 雑誌名

      Journal of Applied Meteorology and Climatology

      巻: 58 号: 11 ページ: 2453-2468

    • DOI

      10.1175/jamc-d-19-0070.1

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mode-decomposed equation diagnosis for atmospheric blocking development.2019

    • 著者名/発表者名
      Aikawa, T., M. Inatsu, N. Nakano, and T. Iwano
    • 雑誌名

      Journal of the Atmospheric Sciences

      巻: 76 号: 10 ページ: 3151-3167

    • DOI

      10.1175/jas-d-18-0362.1

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Topological computation analysis of meteorological time-series data.2019

    • 著者名/発表者名
      Morita, H., M. Inatsu, and H. Kokubu
    • 雑誌名

      Journal of Society for Industrial and Applied Mathematics

      巻: 18 号: 2 ページ: 1200-1212

    • DOI

      10.1137/18m1184746

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 札幌におけるシラカバ花粉の高解像度予測システムの開発2021

    • 著者名/発表者名
      稲津 將、吉田 遼、狩野翔太、武内伸治、小林 智
    • 学会等名
      日本気象学会2021春季全国大会, オンライン
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 自己組織化写像を用いた北海道における豪雪予測2021

    • 著者名/発表者名
      稲津 將、川添 祥、森 正人
    • 学会等名
      日本気象学会北海道支部2021第1回研究発表会, オンライン
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 自己組織化写像を用いた北海道における豪雪予測2021

    • 著者名/発表者名
      稲津 將、川添 祥、森 正人
    • 学会等名
      日本気象学会2021年秋季全国大会, 三重県津市
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 大規模アンサンブル気象データを用いた北海道のバレイショへの気候変動影響の確率的評価2021

    • 著者名/発表者名
      菅原 邦泰、稲津 將、下田 星児、村上 貴一、広田 知良
    • 学会等名
      日本気象学会北海道支部第2回研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 札幌において豪雪をもたらす大気場と将来変化検証2020

    • 著者名/発表者名
      川添 祥、稲津 將、山田 朋人、星野 剛
    • 学会等名
      日本気象学会北海道支部第2回研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 格子ボルツマン法を用いた吹きだまりモデルの開発2020

    • 著者名/発表者名
      丹治 星河、稲津 將、大風 翼
    • 学会等名
      雪氷研究大会(2020・オンライン)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ディストロメーターの測定方式による降雪粒子観測の違い2020

    • 著者名/発表者名
      勝山 祐太、稲津 將、丹治 星河、川島 正行
    • 学会等名
      雪氷研究大会(2020・オンライン)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Climate change adaptation to disaster in urban areas2020

    • 著者名/発表者名
      M. Inatsu
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Mode-Decomposed Equation Diagnosis for Atmospheric Blocking Development.2020

    • 著者名/発表者名
      M. Inatsu, T. Aikawa, and N. Nakano
    • 学会等名
      Annual Meeting of American Meteorological Society
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 気象庁1か月アンサンブル予報を用いた夏季北海道における低温偏差の予測可能性.2019

    • 著者名/発表者名
      菅原 邦泰, 稲津 將
    • 学会等名
      日本気象学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] An alternative estimate of potential predictability on the Madden-Julian Oscillation phase space using S2S models.2018

    • 著者名/発表者名
      Inatsu, M., and Y. Ichikawa
    • 学会等名
      International Conference on Subseasonal to Decadal Prediction
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Predictability of wintertime stratospheric circulation examined by non-stationary fluctuation dissipation relation.2018

    • 著者名/発表者名
      Inatsu, M., N. Nakano, H. Mukougawa, and S. Kusuoka
    • 学会等名
      International Conference on Subseasonal to Decadal Prediction
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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