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2020 年度 実績報告書

気候モデルMIROCの雲解像モデル化による第6世代規格への挑戦

計画研究

研究領域DNA気候学への挑戦
研究課題/領域番号 20H05729
研究機関東京大学

研究代表者

三浦 裕亮  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (70415991)

研究分担者 山上 遥航  東京大学, 大気海洋研究所, 特任研究員 (40869905)
渡部 雅浩  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (70344497)
関口 美保  東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (00377079)
研究期間 (年度) 2020-10-02 – 2023-03-31
キーワード気候モデル / MIROC / 力学コア / 高解像度気候シミュレーション / 雲ー放射相互作用
研究実績の概要

本学術変革領域では、次世代気候モデル構築を目指して3つのプランを設定している。プランAは全球雲解像モデルNICAMの気候モデル化、プランBは気候モデルMIROCの雲解像モデル化、プランCは新しい発想による新モデル開発である。本計画班はプランBを遂行しつつ、プランAをサポートする役割を担っている。また、MIROCの高解像度化研究の一環として、雲解像モデルの長期積分の特性を把握し、パラメタリゼーションによる雲表現とのシームレスな接続方法についても研究している。
MIROCの高解像度化を目指した研究として、正20面体を分割した格子構造の上の新しい変数配置の力学コア開発を遂行している。本年度は、大気の階層構造を表現できる多重尺度表現の基盤技術として、異なる解像度間の高精度内挿・外挿スキームを定式化し、コードとして実装した。テスト関数を用いた評価によって理論から期待される3次精度を保持していることを確認した。
MIROCの雲表現の改良に対応した大気放射パラメタリゼーションの研究を遂行している。気体放射テーブルの精緻化により温室効果気体の濃度変動に対応できるよう高度化した。また、吸収帯のオーバーラップのために複雑な吸収特性を持つ波長領域について、精度を向上させるべく改良を進めた。
NICAMの開発チームとの交流機会を積極的に作り、信頼関係の醸成に努めた。長期積分についての知見を共有し、プランA(NICAMの気候モデル化)を積極的に支援した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究課題の立ち上げ時から新型コロナ禍中にあり、当初計画していた対面での意思疎通には大きな困難が生じた。また、研究以外の業務(学生のサポートなど)の負担が大きくなっており、研究活動に支障があるのは否定できない。そのような状況ではあったが、オンラインの活用やこれまで培ってきた信頼関係により、当初想定に近い進展がある。

今後の研究の推進方策

プランA(NICAMの気候モデル化)を支援しつつ、MIROCの雲解像モデル化を遂行する。雲解像モデル化に向けて雲微物理の研究者と連携を強化する。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The Terminal Velocity of Axisymmetric Cloud Drops and Raindrops Evaluated by the Immersed Boundary Method2021

    • 著者名/発表者名
      Ong Chia Rui、Miura Hiroaki、Koike Makoto
    • 雑誌名

      Journal of the Atmospheric Sciences

      巻: 78 ページ: 1129~1146

    • DOI

      10.1175/jas-d-20-0161.1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Nonhydrostatic ICosahedral Atmospheric Model for CMIP6 HighResMIP simulations (NICAM16-S): experimental design, model description, and impacts of model updates2021

    • 著者名/発表者名
      Kodama Chihiro、Ohno Tomoki、Seiki Tatsuya、Yashiro Hisashi、Noda Akira T.、Nakano Masuo、Yamada Yohei、Roh Woosub、Satoh Masaki、Nitta Tomoko、Goto Daisuke、Miura Hiroaki、Nasuno Tomoe、Miyakawa Tomoki、Chen Ying-Wen、Sugi Masato
    • 雑誌名

      Geoscientific Model Development

      巻: 14 ページ: 795~820

    • DOI

      10.5194/gmd-14-795-2021

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clouds and Convective Self‐Aggregation in a Multimodel Ensemble of Radiative‐Convective Equilibrium Simulations2020

    • 著者名/発表者名
      Wing Allison A., et al.
    • 雑誌名

      Journal of Advances in Modeling Earth Systems

      巻: 12 ページ: 1-38

    • DOI

      10.1029/2020ms002138

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] New Critical Length for the Onset of Self‐Aggregation of Moist Convection2020

    • 著者名/発表者名
      Yanase Tomoro、Nishizawa Seiya、Miura Hiroaki、Takemi Tetsuya、Tomita Hirofumi
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 47 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1029/2020GL088763

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] スマトラ島西岸付近で観測された降水域の日周変動に関する数値的研究2021

    • 著者名/発表者名
      寺田真未子, 三浦裕亮, 横井覚
    • 学会等名
      日本気象学会2021年度春季大会
  • [学会発表] A Numerical Study on the Diurnal Variation of Precipitation Bands Observed around the West Coast of Sumatra Island2021

    • 著者名/発表者名
      Mamiko Terada, Hiroaki Miura, Satoru Yokoi
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Tuning NICAM for reproducibility of the Madden-Julian Oscillation2021

    • 著者名/発表者名
      Suematsu, T., T. Yanase, H. Miura
    • 学会等名
      第12回熱帯気象研究会
  • [学会発表] スマトラ島西岸で発生した降水日周期の数値実験2020

    • 著者名/発表者名
      寺田真未子,三浦裕亮
    • 学会等名
      日本気象学会2020年度春季大会
  • [学会発表] Gravity wave response to convective heating and its importance to understanding the weak temperature gradient approximation and its limitation2020

    • 著者名/発表者名
      Ching-Shu Hung, Hiroaki Miura
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Convective self-aggregation in radiative-convective equilibrium: a comparison study between SCALE and VVM2020

    • 著者名/発表者名
      Ching-Shu Hung, Hiroaki Miura, Jin‐De Huang, Chien‐Ming Wu
    • 学会等名
      第1回雲解像気候学ワークショップ
  • [学会発表] トランスバースラインの観測的および理論的研究2020

    • 著者名/発表者名
      山崎一哉, 三浦裕亮
    • 学会等名
      気象学会2020年度春季大会
  • [学会発表] 台風に伴う巻雲バンドの数値的および理論的研究2020

    • 著者名/発表者名
      山崎一哉, 三浦裕亮
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • [学会発表] スーパーパラメタリゼーションの実装と改良2020

    • 著者名/発表者名
      山崎一哉
    • 学会等名
      第1回雲解像気候学 ワークショップ
  • [学会発表] Theoretical and Statistical Analysis of Deep Convection Based on Canonical Ensemble Framework2020

    • 著者名/発表者名
      Jinno, T., and H. Miura
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2020 Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] カノニカル分布の枠組みに基づく3次元放射対流平衡システムの統計的解析2020

    • 著者名/発表者名
      神野拓哉, 三浦裕亮
    • 学会等名
      第1回雲解像気候学ワークショップ
  • [学会発表] Dependence of the reproducibility of the MJO convection on differences in the surface flux conditions in NICAM2020

    • 著者名/発表者名
      Suematsu, T., C. Kodama, H. Yashiro, T. Yanase, H. Miura, T. Miyakawa, M. Satoh
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] A consecutive development of MJO events in the 2018-2019 winter season reproduced by a three-month SST-forced experiment with NICAM2020

    • 著者名/発表者名
      Suematsu, T., T. Yanase, H. Miura, M. Satoh
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall meeting 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] 正20面体格子における異なる解像度間の3次精度リマッピング2020

    • 著者名/発表者名
      三浦裕亮
    • 学会等名
      2020年度NICAM開発者会議
  • [備考] DNA気候学

    • URL

      https://dna-climate.org/

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公開日: 2022-12-28  

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