| 研究課題/領域番号 |
20H04196
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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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| 審査区分 |
小区分60100:計算科学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
佐藤 陽祐 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (10633505)
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| 研究分担者 |
林 修吾 気象庁気象研究所, 気象予報研究部, 主任研究官 (20354441)
橋本 明弘 気象庁気象研究所, 気象予報研究部, 室長 (20462525)
本田 匠 北海道大学, 理学研究院, 特任助教 (60756857)
三浦 裕亮 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (70415991)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 雷放電 / 雲物理 / 数値予報 / 気象モデル / 雲微物理 / 雲微物理モデル / HPCI / 雷 / 数値気象モデル / データ同化 / ポアソンソルバー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
雷を直接扱うことのできる雷モデルを結合した数値気象モデル(雷気象モデル)と大型計算機を用いて「現在の数値天気予報では予測されていない雷を直接扱い、 将来の数値天気予報での雷予測の礎となる雷気象モデルと雷データ同化技術を開発し、検証する」ことを目的とする。さらに次世代の大型計算機で実現されることが見込まれる「全球規模での雷を直接扱った数値実験を見据えて、全球規模で実行可能な雷気象モデルの開発」に世界に先駆けて着手する。 本研究の成果は、雷という人間生活に甚大な影響及ぼす現象の理解を深め、数値気象モデルでの雷予報に必要な知見を得ることに直結し、防災・減災に資する成果となる。
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| 研究成果の概要 |
本研究では次世代の数値天気予報における雷の直接予報に向けて、雷を直接取り扱う気象雷モデルを現実事例の計算に対応させた。また気象雷モデルの計算結果を観測データと比較することで検証するとともに、気象雷モデルの既存の雷予測技術（経験的に雷頻度を診断する方法）に対する利点を明らかにした。さらに、気象雷モデルを用いて雷観測データを同化する技術を開発し、観測システムシミュレーション実験によって、雷観測が数値予報の改善に寄与する可能性を調査した。
これらの開発と同時に、次世代の数値天気予報で気象雷モデルを利用することを見据え、気象雷モデルの高速化や全球ポアソンソルバーの開発といった基盤的な開発も実施した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高度に電子化された現代社会において、雷は大きな脅威であり、その基礎的な理解の向上や雷の予測技術を開発することは、学術的な観点のみならず、防災・減災の観点からも大きな意義がある。雷の被害を防止するための情報は現在でも存在しているが、多くは観測の外挿に基づくものであり、雷が起こる直前でなければ予測は難しい。
そこで、数値シミュレーションによって1日前には精度の高い予報ができる「数値天気予報」において、雷を直接予報できる気象雷モデルを現実事例に拡張し、将来の数値天気予報で雷を直接予報する基盤的な開発を実施した。同時に雷を直接扱うことで初めて可能になる数値実験を実施した。
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