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2022 年度 実績報告書

全球雲解像気候モデリングへの挑戦

計画研究

研究領域DNA気候学への挑戦
研究課題/領域番号 20H05728
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

小玉 知央  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), 副主任研究員 (90598939)

研究分担者 山田 洋平  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), 特任研究員 (40637352)
中野 満寿男  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), 副主任研究員 (40713954)
研究期間 (年度) 2020-10-02 – 2023-03-31
キーワード全球雲解像モデル / 大気海洋結合モデル / 気候シミュレーション
研究実績の概要

DNA(Deep Numerical Analysis)気候学の開拓を目指し、全球非静力学モデルNICAMおよび大気海洋結合モデルNICOCOを信頼できる次世代全球気候モデルとして確立するため、本年度はスーパーコンピュータ「富岳」において、前年度までに決定した全球雲解像気候実験の標準設定を用いて3.5kmメッシュのNICAMを用いた10年実験を実施した。結果を解析した結果、熱帯季節内振動の活発化頻度や伝搬、ならびにその影響を強く受けるスーパー台風(ここでは生涯最低中心気圧が920hPa以下)の経路や構造の特徴がよく再現されていること、梅雨前線の季節進行など日本を含む中緯度域の気候場の再現性が向上していることが明らかになった。並行して大気14km、海洋0.25度メッシュのNICOCOを用いた大気海洋結合実験を3種類のモデル設定で5年以上実施し、最新のNICAM標準設定を用いることで海水面温度のドリフトが低減すること、サンプル数が少ない限界はあるもののENSOに似た振動が見られことが明らかになり、NICOCOの有望性を示すことができた。この結果を受けて、大気3.5km、海洋0.1度メッシュのNICOCOを用いた大気海洋結合実験を開始した。また、熱帯における大気海洋結合を評価する新しい手法として、海水面温度と鉛直積算水蒸気量の季節内成分から定義される2次元ダイアグラムを提案した。この評価手法を再解析データおよびNICOCO実験データに適用した結果、インドおよび太平洋暖水域では両者の間の位相関係は整合的であったが、中央太平洋域では逆向きの関係が得られた。このような関係は、大気擾乱が海水面温度へ与える影響の差異によって説明可能であり、今後のモデル改良に対する指針を与えることが期待できる。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 14件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Parallelized Remapping Algorithms for km-scale Global Weather and Climate Simulations with Icosahedral Grid System2024

    • 著者名/発表者名
      Kodama Chihiro、Yashiro Hisashi、Arakawa Takashi、Takasuka Daisuke、Matsugishi Shuhei、Tomita Hirofumi
    • 雑誌名

      In Proceedings of the International Conference on High Performance Computing in Asia-Pacific Region (HPCAsia 2024)

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1145/3635035.3635040

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] How Can We Improve the Seamless Representation of Climatological Statistics and Weather Toward Reliable Global K‐Scale Climate Simulations?2024

    • 著者名/発表者名
      Takasuka Daisuke、Kodama Chihiro、Suematsu Tamaki、Ohno Tomoki、Yamada Yohei、Seiki Tatsuya、Yashiro Hisashi、Nakano Masuo、Miura Hiroaki、Noda Akira T.、Nasuno Tomoe、Miyakawa Tomoki、Masunaga Ryusuke
    • 雑誌名

      Journal of Advances in Modeling Earth Systems

      巻: 16 ページ: -

    • DOI

      10.1029/2023MS003701

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mechanism of a meteorological tsunami reaching the Japanese coast caused by Lamb and Pekeris waves generated by the 2022 Tonga eruption2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Tatsuo、Nakano Masuo、Watanabe Shingo、Tatebe Hiroaki、Takano Yuki
    • 雑誌名

      Ocean Modelling

      巻: 181 ページ: 102153~102153

    • DOI

      10.1016/j.ocemod.2022.102153

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 全球非静力学モデルNICAMを用いた101メンバーアンサンブル予報実験による2019年台風第10号(Krosa)進路予報の不確実性の要因解析2023

    • 著者名/発表者名
      Nakano Masuo、Chen Ying-Wen、Satoh Masaki
    • 雑誌名

      Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II

      巻: 101 ページ: 191~207

    • DOI

      10.2151/jmsj.2023-013

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Climate of High-obliquity Exoterrestrial Planets with a Three-dimensional Cloud System Resolving Climate Model2022

    • 著者名/発表者名
      Kodama Takanori、Takasuka Daisuke、Sherriff-Tadano Sam、Kuroda Takeshi、Miyakawa Tomoki、Abe-Ouchi Ayako、Satoh Masaki
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 940 ページ: 87~87

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac98ae

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First Detection of the Pekeris Internal Global Atmospheric Resonance: Evidence from the 2022 Tonga Eruption and from Global Reanalysis Data2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Shingo、Hamilton Kevin、Sakazaki Takatoshi、Nakano Masuo
    • 雑誌名

      Journal of the Atmospheric Sciences

      巻: 79 ページ: 3027~3043

    • DOI

      10.1175/JAS-D-22-0078.1

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mesoscale Convective Systems Simulated by a High‐Resolution Global Nonhydrostatic Model Over the United States and China2022

    • 著者名/発表者名
      Na Ying、Fu Qiang、Leung L. Ruby、Kodama Chihiro、Lu Riyu
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      巻: 127 ページ: -

    • DOI

      10.1029/2021JD035916

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Parallelized remapping algorithms for km-scale global weather and climate simulations with icosahedral grid system2024

    • 著者名/発表者名
      Kodama Chihiro、Yashiro Hisashi、Arakawa Takashi、Takasuka Daisuke、Matsugishi Shuhei、Tomita Hirofumi
    • 学会等名
      International Conference on High Performance Computing in Asia-Pacific Region (HPCAsia 2024)
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluating the relationship between tropical cyclone genesis frequency and environmental conditions by using a large ensemble simulation with 14-km mesh NICAM2024

    • 著者名/発表者名
      Yamada Yohei、Nakano Masuo、Miyakawa Tomoki、Kodama Chihiro、Takasuka Daisuke、Nasuno Tomoe、Yamazaki Akira、Yashiro Hisashi、Sugi Masato、Satoh Masaki
    • 学会等名
      The New York Meeting on Tropical Cyclones and Global Storm-Resolving Analysis
    • 国際学会
  • [学会発表] Global cloud-resolving simulations with NICAM on the supercomputer Fugaku2023

    • 著者名/発表者名
      Kodama Chihiro、Yashiro Hisashi、Suematsu Tamaki、Takasuka Daisuke、Takano Yuki、Yamada Yohei、Masunaga Ryusuke、Matsugishi Shuhei、Arakawa Takashi、Seiki Tatsuya、Nakano Masuo、Miura Hiroaki、Satoh Masaki、Ohno Tomoki、Noda T. Akira、Roh Woosub、Nasuno Tomoe、Miyakawa Tomoki
    • 学会等名
      SIAM Conference on Computational Science and Engineering (CSE23)
    • 国際学会
  • [学会発表] Global cloud-resolving simulations with NICAM on the supercomputer Fugaku2023

    • 著者名/発表者名
      Kodama Chihiro、Yashiro Hisashi、Suematsu Tamaki、Takasuka Daisuke、Takano Yuki、Masunaga Ryusuke、Yamada Yohei、Matsugishi Shuhei、Arakawa Takashi、Nakano Masuo、Miura Hiroaki、Seiki Tatsuya、Noda T. Akira、Satoh Masaki、Ohno Tomoki、Nasuno Tomoe、Miyakawa Tomoki
    • 学会等名
      AOGS2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluating the relationship between tropical cyclone genesis frequency and environmental conditions by using a NICAM large ensemble simulation2023

    • 著者名/発表者名
      Yamada Yohei、Nakano Masuo、Miyakawa Tomoki、Kodama Chihiro、Takasuka Daisuke、Nasuno Tomoe、Yamazaki Akira、Yashiro Hisashi、Sugi Masato、Satoh Masaki
    • 学会等名
      AOGS2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards seasonal TC forecasting using NICOCO2023

    • 著者名/発表者名
      Nakano Masuo
    • 学会等名
      ICCP-GSRA Workshop 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] 2022年1月15日のフンガトンガ・フンガハアパイ火山噴火で励起された気圧波動伝搬の全球数値シミュレーション2023

    • 著者名/発表者名
      中野満寿男、大塚成徳、渡辺真吾
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2023
  • [学会発表] Analysis of the Factors that Led to Uncertainty of Track Forecast of Typhoon Krosa (2019) by 101-Member Ensemble Forecast Experiments Using NICAM2023

    • 著者名/発表者名
      Nakano Masuo、Chen Ying-Wen、Satoh Masaki
    • 学会等名
      The 6th International Workshop on Nonhydrostatic Models (NHM-WS 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] NICOCOを用いた台風季節予測実験2023

    • 著者名/発表者名
      中野満寿男、山田洋平、升永竜介、高野雄記、高須賀大輔、小玉知央、那須野智江、山崎哲
    • 学会等名
      日本気象学会2023年度秋季大会
  • [学会発表] Typhoon seasonal forecasting by a high-resolution coupled GCM (NICOCO)2023

    • 著者名/発表者名
      Nakano Masuo、Yamada Yohei、Masunaga Ryusuke、Takano Yuki、Takasuka Daisuke、Kodama Chihiro、Nasuno Tomoe、Yamazaki Akira
    • 学会等名
      1st IWTRC
    • 国際学会
  • [学会発表] NICOCOを用いた台風季節予測実験2023

    • 著者名/発表者名
      中野満寿男、山田洋平、升永竜介、高野雄記、高須賀大輔、小玉知央、那須野智江、山崎哲
    • 学会等名
      異常気象研究会2023
  • [学会発表] トンガ噴火を想定した気象津波の全球数値実験2022

    • 著者名/発表者名
      中野満寿男、鈴木立郎、渡辺真吾、鈴木雄治郎
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2022
    • 招待講演
  • [学会発表] What determines the timing of MJO propagation into the western Pacific?2022

    • 著者名/発表者名
      Takasuka Daisuke、Suematsu Tamaki、Miura Hiroaki
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Progress and Challenges on High-Resolution Atmospheric Modeling with NICAM2022

    • 著者名/発表者名
      Takasuka Daisuke、Kodama Chihiro、Suematsu Tamaki、Takano Yuki、Seiki Tatsuya、Ohno Tomoki、Yashiro Hisashi、Miura Hiroaki、Noda T. Akira、Yamada Yohei、Nakano Masuo、Nasuno Tomoe、Miyakawa Tomoki、Masunaga Ryusuke
    • 学会等名
      Modelling the Climate System at Ultra-High-Resolution workshop (WCRP/ESMO activity)
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent Progress and Challenges on Global sub-5km mesh Model Experiments from the Sub-seasonal to Climate Scales2022

    • 著者名/発表者名
      Takasuka Daisuke、Miyakawa Tomoki、Kodama Chihiro、Suematsu Tamaki、Takano Yuki、Seiki Tatsuya、Ohno Tomoki、Yashiro Hisashi、Miura Hiroaki、Noda T. Akira、Yamada Yohei、Nakano Masuo、Nasuno Tomoe、Masunaga Ryusuke
    • 学会等名
      6th WGNE workshop on systematic errors in weather and climate models
    • 国際学会
  • [学会発表] MJOの西太平洋への伝播プロセスは決定論的か?2022

    • 著者名/発表者名
      高須賀大輔、末松環、三浦裕亮
    • 学会等名
      日本気象学会2022年度秋季大会
  • [学会発表] 大アンサンブル実験を用いた台風発生ポテンシャルの評価2022

    • 著者名/発表者名
      山田洋平、宮川知己、中野満寿男、小玉知央、高須賀大輔、山崎哲、八代尚、那須野智江、杉正人、佐藤正樹
    • 学会等名
      日本気象学会2022年度秋季大会
  • [学会発表] 高解像度大気海洋結合モデルNICOCOでのENSOの再現性2022

    • 著者名/発表者名
      高野雄紀、小玉知央、中野満寿男、三浦裕亮
    • 学会等名
      日本気象学会2022年度秋季大会
  • [学会発表] Is the Process of MJO Propagation into the Western Pacific Deterministic?2022

    • 著者名/発表者名
      Takasuka Daisuke、Suematsu Tamaki、Miura Hiroaki
    • 学会等名
      AGU fall meeting 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] First detection of the Pekeris internal global atmospheric resonance: Evidence from the 2022 Tonga eruption and from global reanalysis data2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Shingo、Hamilton Kevin、Sakazaki Takatoshi、Nakano Masuo
    • 学会等名
      JpGU2022
  • [学会発表] First detection of the Pekeris internal global atmospheric resonance: Evidence from the 2022 Tonga eruption and from global reanalysis data2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Shingo、Hamilton Kevin、Sakazaki Takatoshi、Nakano Masuo
    • 学会等名
      7th SPARC General Assembly
    • 国際学会
  • [学会発表] 全球非静力学モデルで再現された圧力波動伝搬2022

    • 著者名/発表者名
      中野満寿男、渡辺真吾
    • 学会等名
      日本気象学会2022年度秋季大会
  • [学会発表] トンガの火山噴火により発生したラム波とペケリス波による気象津波の増幅メカニズムについて2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木立郎、中野満寿男、渡辺真吾、建部洋晶
    • 学会等名
      日本気象学会2022年度秋季大会
  • [学会発表] 2022年トンガ火山噴火と全球再解析データから地球大気の内部共鳴振動「Pekerisモード」を初めて検出2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Shingo、Hamilton Kevin、Sakazaki Takatoshi、Nakano Masuo
    • 学会等名
      日本気象学会2022年度秋季大会
  • [学会発表] 2022年1月15日のトンガの火山噴火により発生した気象津波の増幅メカニズムについて2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木立郎、中野満寿男、渡辺真吾、建部洋晶
    • 学会等名
      日本海洋学会2022年度秋季大会
  • [学会発表] Observations Following the 2022 Hunga Tonga Eruption Reveal a Long Sought-after Global Resonance of the Atmosphere2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Shingo、Hamilton Kevin、Sakazaki Takatoshi、Nakano Masuo
    • 学会等名
      AOGS2022
    • 国際学会
  • [図書] 図説 日本の風 ―人々の暮らしと関わる50の風―2022

    • 著者名/発表者名
      真木 太一
    • 総ページ数
      192
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      978-4-254-16133-5
  • [備考] DNA気候学 成果

    • URL

      https://dna-climate.org/publications/

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公開日: 2024-12-25  

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