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2021 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 関口 美保  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (00377079)
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)
佐藤 陽祐  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (10633505)
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で新しい変数配置の力学コアを開発している。本年度は、前年度に開発した解像度間の内挿・外挿スキームを基盤として、マルチグリッド法を用いた並列ポアッソンソルバーを開発し、東大Wisteriaを用いて計算精度、計算速度の検証を行った。
MIROCの雲表現の改良に対応するべく大気放射パラメタリゼーションの研究を実施している。太陽放射と地球放射がオーバーラップする波長帯における計算精度を向上させるため、太陽放射と地球放射の単一プロセスとしての取り扱いを改め、太陽放射と地球放射を分離して計算するようにコード全体をアップデートした。また、従来は取り扱ってこなかったアンモニアなどの微量気体の吸収・射出計算を可能にした。
NICAMの開発者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コロナ禍の渦中にあり、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てきた。また、研究以外の業務(学生のサポートなど)の負担が非常に大きく、研究活動に支障が出ていることは否定できない。そのような状況ではあったが、オンラインの活用や若手、学生の活躍により、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する。

  • 研究成果

    (29件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] MJO Initiation Triggered by Amplification of Upper‐Tropospheric Dry Mixed Rossby‐Gravity Waves2021

    • 著者名/発表者名
      Takasuka Daisuke、Kohyama Tsubasa、Miura Hiroaki、Suematsu Tamaki
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 48 ページ: e2021GL094239

    • DOI

      10.1029/2021GL094239

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ensemble of Radiative‐Convective Equilibrium Simulations Near the Aggregated and Scattered Boundary2021

    • 著者名/発表者名
      Hung Ching‐Shu、Miura Hiroaki
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 48 ページ: e2021GL095279

    • DOI

      10.1029/2021GL095279

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Wall‐Like Sharp Downward Branch of the Walker Circulation Above the Western Indian Ocean2021

    • 著者名/発表者名
      Kohyama Tsubasa、Suematsu Tamaki、Miura Hiroaki、Takasuka Daisuke
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      巻: 126 ページ: e2021JD034650

    • DOI

      10.1029/2021JD034650

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the formation mechanism of cirrus banding: radiosonde observations, numerical simulations, and stability analyses2021

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Kazuya、Miura Hiroaki
    • 雑誌名

      Journal of the Atmospheric Sciences

      巻: 78 ページ: 3477~3502

    • DOI

      10.1175/JAS-D-20-0356.1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Gulf Stream and Kuroshio Current are synchronized2021

    • 著者名/発表者名
      Kohyama Tsubasa、Yamagami Yoko、Miura Hiroaki、Kido Shoichiro、Tatebe Hiroaki、Watanabe Masahiro
    • 雑誌名

      Science

      巻: 374 ページ: 341~346

    • DOI

      10.1126/science.abh3295

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intensive Variability Extraction2021

    • 著者名/発表者名
      Kohyama Tsubasa、Miura Hiroaki、Kido Shoichiro
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 17 ページ: 246~250

    • DOI

      10.2151/sola.2021-043

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spatial-Scale Characteristics of a Three-Dimensional Cloud-Resolving Solar Radiation Budget Based on Monte Carlo Radiative Transfer Simulations2021

    • 著者名/発表者名
      Ota Yoshifumi、Sekiguchi Miho、Sato Yousuke
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 17 ページ: 228~233

    • DOI

      10.2151/sola.2021-040

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Ongoing progresses of DNA Climate Science Project2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Miura
    • 学会等名
      DNA (Deep Numerical Analysis) Climate Science Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] シャノンの情報エントロピーを用いた雲の自己組織化の定量解析:放射対流平衡実験における結果2022

    • 著者名/発表者名
      神野拓哉
    • 学会等名
      大気海洋力学セミナー
  • [学会発表] Self-Aggregation of Clouds in Convection-Permitting Simulations2022

    • 著者名/発表者名
      Ching-Shu Hung
    • 学会等名
      大気水圏科学研究集会
  • [学会発表] Ensemble of RCE Simulations near the Sharp Marginal Transition Zone between Aggregated and Scattered Regimes2022

    • 著者名/発表者名
      Ching-Shu Hung
    • 学会等名
      Workshop on the Self-Aggregation of Clouds under the Radiative-Convective Equilibrium
    • 国際学会
  • [学会発表] Convective Self-Aggregation under Imposed Large-Scale Upward Motion2022

    • 著者名/発表者名
      Ching-Shu Hung
    • 学会等名
      大気海洋力学セミナー
  • [学会発表] 湿潤絶対不安定(MAUL)に着目した線状降水帯の形成要因の考察2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤優花
    • 学会等名
      大気海洋力学セミナー
  • [学会発表] 正20面体格子へのポアッソンソルバーの実装2021

    • 著者名/発表者名
      三浦裕亮
    • 学会等名
      2021年度気象学会秋季大会
  • [学会発表] 気候モデルMIROCの高度化研究: 進捗と目標2021

    • 著者名/発表者名
      三浦裕亮
    • 学会等名
      第2回雲解像気候学ワークショップ
  • [学会発表] 放射対流平衡実験における積雲対流強度の頻度分布2021

    • 著者名/発表者名
      神野拓哉
    • 学会等名
      第7回マッデン・ジュリアン振動研究会
  • [学会発表] 放射対流平衡における積雲対流のカノニカルアンサンブルの枠組みに基づく統計的解析2021

    • 著者名/発表者名
      神野拓哉
    • 学会等名
      第一回挑戦的モデル班研究会
  • [学会発表] Statistical Analysis of Cumulus Convection in Radiative-Convective Equilibrium Based on Canonical Ensemble Framework2021

    • 著者名/発表者名
      Takuya Jinno
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] MIROCへのスーパーパラメタリゼーションの実装と初期評価2021

    • 著者名/発表者名
      山崎一哉
    • 学会等名
      気象学会2021年度秋季大会
  • [学会発表] ひまわり8号におけるRGB合成画像の高解像度化2021

    • 著者名/発表者名
      山崎一哉
    • 学会等名
      気象学会2021年度秋季大会
  • [学会発表] MIROCスーパーパラメタリゼーションでのMJOの再現性2021

    • 著者名/発表者名
      山崎一哉
    • 学会等名
      第7回マッデ ン・ジュリアン振動研究会
  • [学会発表] Ensemble of Radiative-Convective Equilibrium Simulations near the Marginal Boundary between Aggregated and Scattered Regimes2021

    • 著者名/発表者名
      Ching-Shu Hung
    • 学会等名
      2021 American Geophysical Union Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] A study on the key processes controlling the self-aggregation of clouds in convection-permitting simulations2021

    • 著者名/発表者名
      Ching-Shu Hung
    • 学会等名
      第7回マッデン・ジュリアン振動研究会
  • [学会発表] The different pathways to self-aggregation between SCALE and VVM2021

    • 著者名/発表者名
      Ching-Shu Hung
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2021
    • 国際学会
  • [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
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] ハドレー循環の南北幅と海洋亜熱帯前線の位置の関係についての予備調査2021

    • 著者名/発表者名
      大野梨野花
    • 学会等名
      非線形力学セミナー
  • [学会発表] 気候変化に対するハドレー循環と海洋熱輸送の応答についての予備調査2021

    • 著者名/発表者名
      大野梨野花
    • 学会等名
      第7回マッデン・ジュリアン振動研究会
  • [学会発表] 線状降水帯の発生条件に関する研究の予備調査2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤優花
    • 学会等名
      第7回マッデン・ジュリアン振動研究会
  • [備考] DNA気候学

    • URL

      https://dna-climate.org/

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公開日: 2023-12-25  

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