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

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20740275
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 気象・海洋物理・陸水学
• 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)
• 研究協力者: 眞木 貴史 気象庁気象研究所, 環境・応用気象研究部, 主任研究官 ; 田中 泰宙 気象庁気象研究所, 環境・応用気象研究部, 主任研究官 ; 出牛 真 気象庁気象研究所, 環境・応用気象研究部, 研究官 ; 清水 厚 国立環境研究所, アジア自然共生研究グループ, 主任研究員 ; 三好 建正 メリーランド大学, 大気海洋科学部, 助教 ; ARELLANO Avelino F., Jr アリゾナ大学, 大気科学部, 助教
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 大気化学 / データ同化

研究概要

最先端の数理統計手法であるアンサンブル・カルマン・フィルターを用いて大気微量成分のデータ同化システムを新規開発した。データ同化とは観測結果とモデルシミュレーション結果を融合する技術である。そのシステムを使って成層圏オゾンおよび対流圏エアロゾルの濃度解析値を作成し、その解析値を予測計算の初期値として利用した。その結果、数時間~数日後のオゾン層および黄砂エアロゾル濃度予測精度が劇的に改善されることが確認された。

研究成果

• [雑誌論文] (2011)
  • 著者名/発表者名: Sekiyama, T.T., T.Y. Tanaka, T.Maki, M.Mikami
  • 雑誌名: Scientific Online Letters on the Atmosphere 7A ページ: 40-43
  • 査読あり
• [雑誌論文] Operation-Oriented Ensemble Data Assimilation of Total Column Ozone (2011)
  • 著者名/発表者名: Sekiyama, T.T., M.Deushi, T.Miyoshi
  • 雑誌名: Scientific Online Letters on the Atmosphere 7 ページ: 41-44
  • 査読あり
• [雑誌論文] Data assimilation of CALIPSO aerosol observations (2010)
  • 著者名/発表者名: Sekiyama, T.T., T.Y.Tanaka, A.Shimizu, T.Miyoshi
  • 雑誌名: Atmospheric Chemistry and Physics 10 ページ: 39-49
  • 査読あり
• [学会発表] Dust Aerosol Analysis and Prediction with Lidar Observations and Ensemble Kalman Filter (2010)
  • 著者名/発表者名: 関山剛
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2010
  • 発表場所: サンフランシスコ(米国)
  • 年月日: 2010-12-15
• [学会発表] Overview.MRI/JMA-Asian Dust Simulation, Prediction, and Verification (2010)
  • 著者名/発表者名: 関山剛
  • 学会等名: The Second International Cooperative for Aerosol Prediction (ICAP) Workshop
  • 発表場所: オクスフォード(イギリス)
  • 年月日: 2010-10-01
• [学会発表] Dust analysis and prediction with ensemble-based data assimilation (2010)
  • 著者名/発表者名: 関山剛
  • 学会等名: 9th AeroCom Workshop
  • 発表場所: オクスフォード(イギリス)
  • 年月日: 2010-09-28
• [学会発表] Aerosol Data Assimilation with Lidar Observations and Ensemble Kalman Filter (2010)
  • 著者名/発表者名: 関山剛
  • 学会等名: The Second GAW Aerosol Lidar Observation Network (GALION) Workshop
  • 発表場所: ジュネーブ(スイス)
  • 年月日: 2010-09-22
• [学会発表] 大気エアロゾルのデータ同化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 関山剛
  • 学会等名: 第27回エアロゾル科学・技術研究討論会
  • 発表場所: 名古屋 (愛知県)
  • 年月日: 2010-08-04
• [学会発表] Dust aerosol analysis and prediction with 4D-EnKF data assimilation (2010)
  • 著者名/発表者名: 関山剛
  • 学会等名: EGU General Assembly 2010
  • 発表場所: ウィーン(オーストリア)
  • 年月日: 2010-05-04
• [学会発表] Data Assimilation of CALIPSO Aerosol Observations Using an Ensemble Kalman Filter (2009)
  • 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(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(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 Observations (2009)
  • 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 Observations (2009)
  • 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
• [学会発表] 4次元アンサンブル・カルマン・フィルタを用いたCALIPSO エアロゾル観測のデータ同化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 関山剛
  • 学会等名: 第14回大気化学討論会
  • 発表場所: 横浜(神奈川県
  • 年月日: 2008-10-30
• [学会発表] Assimilation of Asian dust aerosol using a 4-dimensional local ensemble transform Kalman filter (2008)
  • 著者名/発表者名: 関山剛
  • 学会等名: 地球大気化学国際協同研究計画第10回国際大会
  • 発表場所: アヌシー(フランス)
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] Assimilation of total ozone using a local ensemble transform Kalman filter (2008)
  • 著者名/発表者名: 関山剛
  • 学会等名: 成層圏過程とその気候影響研究計画第4回総会
  • 発表場所: ボローニャ(イタリア)
  • 年月日: 2008-09-03