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2018 年度 実施状況報告書

氷粒子の多様性を考慮したバルク法雲微物理モデルの設計と構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K05557
研究機関気象庁気象研究所

研究代表者

橋本 明弘  気象庁気象研究所, 予報研究部, 主任研究官 (20462525)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード雲微物理モデル / 氷晶 / 降雪 / 雲粒寄与率 / 粒子特性 / メソスケールモデル / 数値実験
研究実績の概要

降雪粒子の温度域別昇華成長量・雲粒捕捉成長量の他、初期氷晶数を粒子特性として組み込んだ高精度バルク法雲微物理モデルを導入した気象庁非静力学モデル(JMA-NHM)を用いて、新たな降雪事例を対象に再現実験を実施し、新しいモデルの性能を吟味した。
2018年2月に札幌市で観測された降雪イベントの再現実験を行い、地上観測から得られた降雪粒子の画像データをもとに検証したところ、雲粒の寄与が小さく、樹枝や鼓型といった粒子タイプが混在して降っている様子を再現できていた。前年度までに確認した山岳性降雪の再現性のみならず、平野部での降雪に対する再現性も備えていることを確認できた。他課題(16K01340)と連携した取り組みとして、2015年1月に長岡で数日間に渡って観測された降雪イベントの再現実験を行った。再現された長岡における降雪粒子の特徴は、低気圧の通過に伴って系統的に変化しており、その変化は観測データから求めた新積雪粒子(積雪だが降雪時の粒子特性をとどめている)の粒子特性の一連の変化に整合的であった。低気圧前面では対流活動が弱く、降雪粒子はほぼ氷飽和に保たれた雲層の中を落下してくるのに対して、低気圧後面では対流活動が強く、降雪粒子は水飽和(氷過飽和)に保たれた雲層を過冷却雲粒を捕捉しながら落下してくる等、降水形成メカニズムが総観スケールで系統的に変化する様子を、直接観測と数値実験から描き出すことに成功した。
これらの成果の一部について、国内および国際会議で研究発表を行った。

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

1-2年目に開発した新しいモデルに改良を加えつつ、冬季の山岳域および平野部の降雪イベントに関する数値実験数件を実施した。地上観測や気球観測による雲・降水粒子データに基づいた検証を行うとともに、新雪粒子の物理特性にも着目して検証を進めている。

今後の研究の推進方策

前年度までに冬季の降水雲の再現実験と検証を実施してきたが、今後は、夏季の降水雲数例の再現実験を行うとともに、気球観測データやリモートセンシングデータによる検証を併せて行い、新しいモデルの適用性をさらに吟味する。これらの結果をとりまとめ、学会発表とともに論文として公表する。

次年度使用額が生じた理由

(理由)旅費を節減できたため。論文投稿を次年度に繰り越したため。
(使用計画)学会等での成果発表のための旅費として使用する。論文投稿のために使用する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 数値気象モデルによる降雪粒子予測の高度化2018

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘, 本吉弘岐, 三隅良平, 折笠成宏
    • 雑誌名

      北海道の雪氷

      巻: 37 ページ: 63-66

    • オープンアクセス
  • [学会発表] Process-tracking model for snow particle formation based on bulk microphysics2018

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto A. Narihiro Orikasa H. Motoyoshi and R. Misumi
    • 学会等名
      2018 American Geophysical Union Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 山岳性降雪雲における降水形成過程に関するバルク法雲微物理モデルを用いた解析2018

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘 折笠成宏 本吉弘岐 三隅良平
    • 学会等名
      日本気象学会2018年度秋季大会
  • [学会発表] Multivariable Scheme for Diagnosing Ice Particle Features in a Bulk Microphysics Model2018

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto A. H. Motoyoshi R. Misumi and N. Orikasa
    • 学会等名
      15th Cloud Physics Conference, American Meteorological Sosiety
    • 国際学会
  • [学会発表] 降雪系弱層形成に関する気象数値モデルを用いた再現実験2018

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘, 本吉弘岐, 山口悟, 中村一樹, 河島克久, 庭野匡思, 中井専人
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
  • [学会発表] バルク法雲物理モデリングにおける降水粒子特性の精緻化2018

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘, 本吉弘岐, 三隅良平, 折笠成宏
    • 学会等名
      日本気象学会2018年度春季大会
  • [学会発表] Transition of falling snow characteristics causing weak layer formation simulated by a numerical weather mode in avalanche disaster events on March 27, 2017 in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto A., H. Motoyoshi, K. Nakamura, S. Yamaguchi, K. Kawashima, M. Niwano and S. Nakai
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly 2018
    • 国際学会
  • [備考] 科研費基盤(C)「氷粒子の多様性を考慮したバルク法雲微物理モデルの設計と構築」平成28~31年度

    • URL

      http://www.mri-jma.go.jp/Dep/fo/fo1/member/hashimo/jp16k05557.html

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公開日: 2019-12-27  

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