マルチモデル相互比較による事例別の季節予測可能性

2018 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K03749
• 研究機関: 気象庁気象研究所
• 研究代表者: 今田 由紀子 (金丸由紀子) 気象庁気象研究所, 気候研究部, 主任研究官 (50582855)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 季節予測システム / ENSO予測 / マルチモデル比較 / 大気海洋結合モデル

研究実績の概要

熱帯太平洋に発生するエルニーニョ・南方振動（ENSO）現象は、数か月先の異常気象予測の鍵となる現象であるが、事例別に見ると、最先端の気候モデルを持ってしてもENSOの発達・衰退の予測を大きく外すケースが少なからず存在し、その原因は事例・モデル・手法毎に異なる。本研究では、これまで難しいとされてきた複数の異なる季節予測システムを並行して実行するマルチモデル季節予測可能性研究を実施し、事例別に予測の鍵となる物理プロセスを明らかにすることを目的としている。
本年度は、3つの季節予測モデルの選定を行い、実行環境を整えた。具体的には、①第5期結合モデル相互比較計画（CMIP5）の代表モデルの一つであるMIROCをベースとした季節予測システム、②気象庁現況季節予報システムCPS2、③気象研究所の地球システムモデルをベースとした新しい予測システム、の3種類である。①のモデルについては1979年以降の事後予測実験例が揃っており、予測精度の特性なども十分に調査済みである。今年度は主に③については詳細な予測精度の調査を行ったが、改善の余地があることが明らかになったため、変更を加えた新たな予測システムを導入する準備に取り掛かった。
本課題は、複数の季節予測モデルによる数値実験から科学的知見を引き出すことを目指すものであり、ここから得られる知見は、飽和しつつある季節予測技術を次の段階に進めるためのマイルストーンにつながるものと期待される。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本年度は3モデルの実行環境を整備した上で、比較可能な事後季節予測実験結果を揃える計画であったが、予定していた実験の3分の2が未実行となった。その理由として、2018年7月に連続して発生した豪雨と猛暑の調査に時間を要したことが挙げられる。
進捗がやや遅れる結果となったものの、2018年7月の異常気象は本研究が対象としているENSO予測とも密接に関係しており、予期しなかったこれらの事例の調査は、本研究のテーマの一つである事例別の予測結果比較に通じる重要な参考データとなり得ることから、本研究課題の成果が促進されることが期待される。

今後の研究の推進方策

2年目の早い段階で事後予測実験のセットを完成させ、比較解析を実施する。特に、モデル間の予測結果が大きく異なることが知られている2014年の事例について集中的に調査を行う。
得られた知見をもとに、2年目後半から3年目前半にかけて、追加の感度実験等を実施し、3年目の後半までに成果を取りまとめて報告する。

次年度使用額が生じた理由

参加を予定していたInternational Detection and Attribution Group(IDAG)の年次会合が次年度に延期されたため、予定していた外国出張1件分の出張費が未使用となった。また、優先度の高い会議が重なったため、予定していた異常気象研究集会への参加がキャンセルとなり、国内出張1件分の出張費が未使用となった。
同等の会合が来年度も予定されているため、未使用分は来年度の出張に充てる計画である。

研究成果

• [雑誌論文] The July 2018 high temperature event in Japan could not have happened without human-induced global warming (2019)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Imada, Masahiro Watanabe, Hiroaki Kawase, Hideo Shiogama, and Miki Arai
  • 雑誌名: SOLA 巻: 15A ページ: -
  • DOI: doi:10.2151/sola.15A-002
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Tropical rainfall predictions from multiple seasonal forecast systems (2018)
  • 著者名/発表者名: Scaife, A. A., L. Ferranti, O. Alves, P. Athanasiadis, J. Baehr, M. Dequé, T. Dippe, N. Dunstone, D. Fereday, R. G. Gudgel, R. J. Greatbatch, L. Hermanson, Y. Imada, S. Jain, A. Kumar, C. MacLachlan, W. Merryfield, W. A. Muller, H.-L. Ren, D. Smith, Y. Takaya, G. Vecchi, X. Yang
  • 雑誌名: International Journal of Climatology 巻: 39 ページ: 974-988
  • DOI: https://doi.org/10.1002/joc.5855|
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 2018年7月の豪雨や猛暑に対する 地球温暖化の影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 今田由紀子
  • 学会等名: 研究会「長期予報と大気大循環」2018年夏の異常な天候と大気循環, 長期予報研究連絡会
• [学会発表] 高解像度熱帯海洋ネストモデルを組み込んだ地球システムモデルMRI-ESM1によるENSO予測 (2018)
  • 著者名/発表者名: 今田由紀子
  • 学会等名: 日本海洋学会2018年秋季学会
  • 招待講演
• [学会発表] 2017年7月九州北部豪雨に対する地球温暖化の寄与 (2018)
  • 著者名/発表者名: 今田由紀子
  • 学会等名: 日本気象学会2018年秋季大会
• [学会発表] 高解像度熱帯海洋ネストモデルを組み込んだ地球システムモデルによる気候シミュレーション (2018)
  • 著者名/発表者名: 今田由紀子
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2018年大会
  • 招待講演
• [学会発表] 高解像度熱帯海洋ネストモデルを組み込んだ地球システムモデルによるENSO予測 (2018)
  • 著者名/発表者名: 今田由紀子
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2018年大会
• [学会発表] Influence of Subsurface Advection in the Off-Equatorial South Pacific Ocean on El Nino Evolution (2018)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Imada
  • 学会等名: AOGS2018
• [学会発表] ENSO prediction using an earth system model incorporating a high-resolution tropical ocean nesting model. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Imada
  • 学会等名: International Conference on Subseasonal to Decadal Prediction, World Climate Research Programme,