超水滴法に依拠した階層的Lagrangian描像による降雨の研究

• 研究課題/領域番号: 23K03265
• 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13010:数理物理および物性基礎関連
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 戸田 幹人 兵庫県立大学, 情報科学研究科, 客員教授 (70197896)
• 研究分担者: 島 伸一郎 兵庫県立大学, 情報科学研究科, 准教授 (70415983) ; 寺本 央 関西大学, システム理工学部, 准教授 (90463728)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2027年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2026年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2024年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 超水滴法 / Lagrangian 描像 / 階層性 / 非平衡統計力学 / 非線形力学

研究開始時の研究の概要

本研究では気象の中で特に雲形成・降雨に焦点をしぼり、雲形成に適した計算法である「超水滴法」と非線形力学における「概不変集合」の理論の結合によって、その物理的な素過程を解明し、予測精度・効率の向上に資することを目的とする。そのために、(i)雲形成で重要な大気のマクロな渦の動きを、ウェーブレット変換と「概不変集合」を組み合わせて、階層的なLagrangian描像として抽出し、大気の渦の変動と「超水滴法」で計算される雲形成との動的関連を解析する。さらにその成果に加えて、(ii)近年、研究が盛んな「動力学的機械学習」を発展させ、雲形成・降雨の予測の向上に応用する。