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2016 年度 実績報告書

地球流体シミュレーションのための多変量データ可視化手法の開発とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 26700010
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

松岡 大祐  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球情報基盤センター, 技術研究員 (80543230)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード雲 / 可視化
研究実績の概要

大気や海洋、固体地球等の大規模数値シミュレーションによって生成される数値データは、データサイズが膨大であるだけでなく、そこに含まれる情報量も膨大であり、解析者が理解するのを困難なものとしている。本研究課題は、大規模シミュレーション結果から有益な情報を効率的に引き出し、効果的に認識するための可視化手法の研究開発および地球科学における実現象への応用を目的としたものである。
平成28年度においては、平成27年度までに開発を行った大気シミュレーションデータからの雲塊の3次元的な抽出・分類・可視化手法を用いて、積乱雲や熱帯低気圧の発達過程における雲と降雨の時間発展の可視化および解析を行った。
積乱雲の発達に関しては、水平解像度3.5kmのNICAMデータ5日分を用い、東南アジア域において積乱雲、積雲、低層雲等の発達に周期的な日変化があること、それらの雲に起因する降雨についても周期的な日変化が見られることを提案手法から示した。また、熱帯低気圧の発達に関しては、同様のモデルのデータ5日分(南アフリカ東沖)を用い、熱帯低気圧の発生期から発達期、最盛期、衰退期に至るまでの過程において、各種類の雲が周期的な日変化を繰り返しながら発達または衰退していく様子、それらのピークは各雲の種類によって時間が異なること、さらに熱帯低気圧は低層雲を巻き込みながら発達し、高層雲を放出しながら衰退していく様子を明らかにすることに成功した。また、雲種毎に異なる色を割り当てることで、時間発展する場において雲塊が特徴をダイナミックに変化させる様子を亜ピーリングに可視化することにも成功した。

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

平成28年度中に行った研究成果を、2本の論文としてまとめた(出版済み1本、アクセプト済み1本)。また、関連研究は、国内学会における1件の表彰を受けた。気象分野における事例研究の成功例として、当該研究が順調に進展していると言える。

今後の研究の推進方策

平成28年度までに開発した手法を用い、引き続き大気、海洋、固体地球分野における事例研究を行う。特に本研究課題の最終年度となる平成29年度においては、海洋における熱塩循環および固体地球における地震波を対象とした研究を進め、論文としてまとめる。

次年度使用額が生じた理由

GPU、メモリの購入および計算機アップグレードに係る価格が当初の想定よりも下がったため。

次年度使用額の使用計画

出力データ(画像データ)のサイズが当初予定よりも増える見込みであるため、当初予定より大容量のハードディスクを平成29年度に購入する計画である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] EXTRACTION, CLASSIFICATION AND VISUALIZATION OF 3-DIMENSIONAL CLOUD SIMULATED BY CLOUD-RESOLVING ATMOSPHERIC MODEL -APPLICATION TO TROPICAL CYCLONE-2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Matsuoka
    • 雑誌名

      International Journal of Modeling, Simulation, and Scientific Computing

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      S1793962317500519

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 3-Dimensional Classification and Visualization of Clouds Simulated by Cloud-Resolving Atmospheric General Circulation Model2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Matsuoka and Kazuyoshi Oouchi
    • 雑誌名

      Communications in Computer and Information Science

      巻: 645 ページ: 57-67

    • DOI

      10.1007/978-981-10-2669-0_7

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 雲解像モデルが再現する雲の抽出および分類-熱帯低気圧への応用-2016

    • 著者名/発表者名
      松岡 大祐
    • 学会等名
      第30回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2016-12-12
  • [学会発表] Classification and Visualization of 3D Cloud simulated by Cloud-Resolving Atmospheric General Circulation Model2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Matsuoka and Kazuyoshi Oouchi
    • 学会等名
      2016 International Simulation Multi-Conference (AsiaSim/SCS AutumnSim 2016)
    • 発表場所
      China National Convention Center (Beijing, China)
    • 年月日
      2016-10-10
  • [学会発表] 雲解像大気モデルが再現する雲の3次元構造分類と可視化2016

    • 著者名/発表者名
      松岡 大祐, 大内 和良
    • 学会等名
      第75回CG・可視化研究会(CAVE研究会)
    • 発表場所
      海洋研究開発機構(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-09-29

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公開日: 2018-01-16  

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