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2009 年度 実績報告書

高精度データ同化システムの開発による大気微量成分の濃度予測可能性の検証

研究課題

研究課題/領域番号 20740275
研究機関気象庁気象研究所

研究代表者

関山 剛  気象庁気象研究所, 環境・応用気象研究部, 主任研究官 (90354498)

キーワードデータ同化 / 数値シミュレーション / アンサンブル・カルマン・フィルタ / オゾン / エアロゾル / 黄砂 / 予測可能性
研究概要

成果:
1. 前年度の当研究課題において開発した対流圏エアロゾルデータ同化システム(ベースは気象研究所開発の全球エアロゾルモデルと気象庁数値予報課開発の4次元アンサンブル・カルマン・フィルタ)の改良を進めた。それによって、人工衛星搭載ライダーの観測のみでなく地上設置ライダー等の様々な種類のエアロゾル観測をすべて同時にデータ同化することが可能となった。さらに、モデルバイアス(=系統誤差)の動的推定モジュールをシステムに組み込んだことによってデータ同化解析精度、特に黄砂の地表面放出量の解析精度が向上した。このシステムを用い、2007年3-5月のダスト及び硫酸エアロゾルの全球アンサンブル解析値を作成した。
2. 上記のダストエアロゾル解析値を予測初期値として用い、東アジアにおける黄砂濃度のハインドキャスト実験(=過去の現象の予測計算を行い、その結果を既知の独立観測によって採点する予測検証手法)を行なった。実験は未だ最適パラメータ設定などの技術情報を収集する予備的段階であるが、予測値とSYNOP(WMO地上実況気象通報)観測との比較によって、解析値の改善が予測精度の向上に繋がっていることを確認している。
意義・重要性:
上記の成果は大気微量成分データ同化システムの開発として世界最先端の水準であるが(Sekiyama et al. 2010)、そのプロダクトである解析値やモデルバイアス値も気候変動予測の研究あるいは中長期気象予報の改善に必須の情報として活用できる。また、当研究課題の研究目的である大気微量成分予測技術の基礎確立に向けてもダストエアロゾル予測精度を向上させる初期値およびモデル誤差情報を入手できた意義は大きい。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Data assimilation of CALIPSO aerosol observations2010

    • 著者名/発表者名
      関山剛
    • 雑誌名

      Atmospheric Chemistry and Physics 10

      ページ: 39-49

    • 査読あり
  • [学会発表] DATA ASSIMILATION OF CALIPSO AEROSOL OBSERVATIONS USING AN ENSEMBLE KALMAN FILTER2009

    • 著者名/発表者名
      関山剛
    • 学会等名
      第4回日中韓気象学会共同会議
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県)
    • 年月日
      2009-11-09
  • [学会発表] ライダーによるエアロゾル観測をアンサンブル・カルマン・フィルタでデータ同化する2009

    • 著者名/発表者名
      関山剛
    • 学会等名
      第15回大気化学討論会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県)
    • 年月日
      2009-10-20
  • [学会発表] Aerosol Data Assimilation with an Ensemble Kalman Filter Using CALIPSO and Ground-Based Lidar Observations2009

    • 著者名/発表者名
      関山剛
    • 学会等名
      第5回WMOデータ同化シンポジウム
    • 発表場所
      メルボルン(オーストラリア)
    • 年月日
      2009-10-05
  • [学会発表] Aerosol Data Assimilation with an Ensemble Kalman Filter Using CALIPSO and Ground-Based Lidar Observations2009

    • 著者名/発表者名
      関山剛
    • 学会等名
      IAMAS-IAPSO-IACS 2009 Joint Assembly
    • 発表場所
      モントリオール(カナダ)
    • 年月日
      2009-07-24

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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