2017 Fiscal Year Research-status Report
気象モデルからの雲物理過程を考慮した新積雪物理量推定手法の開発
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16K01340
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| Research Institution | National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention |
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Principal Investigator |
中井 専人 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 雪氷防災研究部門, 総括主任研究員 (20360365)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 明弘 気象庁気象研究所, 予報研究部, 主任研究官 (20462525)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | SSA / 気象モデル / 雲物理 / 新積雪 / レーダー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
降雪/新積雪物理量の測定において、平成28年度に引き続き，FSOにおいてSSAとρinitの測定を行い，雲物理スキームの改良に対する検証にも用いられる観測データの蓄積を行った．レーダーによる降雪雲構造の解析において、平成28年度と同様の設定によるmp2レーダー観測を組み立て，一冬季間観測を実施した．レーダー観測データを使用し，SSAの測定に合わせて，降雪雲の構造や鉛直流についての解析を行った．また，偏波パラメーターZdrとKdpについては，不均一なバイアスが見いだされたためその補正のための調査を行った．
気象モデルによる降雪物理量診断手法の開発において，平成28年度に引き続き，様々な降雪粒子をもたらした降雪雲について，JMA-NHMを用いた数値実験を実施した．降雪のSSAと気象モデル内で予測される変数との関係を解析し，平成28年度に試作したSSAに関係する雲内の雲物理過程を診断的に推定するアルゴリズムを改良した．
以上について，必要な研究打ち合わせを通して，それぞれの研究結果の比較を行うとともに，平成28年度の実施結果について学会等での発表を行った．特に，レーダーと数値実験結果との比較において，レーダー反射強度分布や降雪粒子判別と気象モデルにおいて雲内の雲物理過程を診断的に推定した結果とに対応が見られた．今後，SSAと気象モデル出力，レーダーから判定した降水系分類との関係を複数事例で確認していくことにより，新積雪物理量の予測に可能性が見いだせると考えている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
観測は一部データエラー，また特に注目する雲粒の少ない降雪事例に恵まれなかったなどの状況があったが，一方で数値モデル内の雲物理過程の推定アルゴリズムはレーダーとの比較を含めて大きな進展が見られ，過去事例の掘り起こしにより解析例を増やすなどの作業も行った．このため，研究全体としては順調に進捗させることができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
(1) 降雪/新積雪物理量の測定： 平成29年度に引き続き，FSOにおいてSSAとρinitの測定を行う．同時に観測される地上気象要素，及びテーマ(2)で得られる降水の最大高度(Ptop)や偏波パラメーターとの関係を解析し，気象モデルからSSA及びρinitを予測するアルゴリズム作成に用いるデータセットを作成する．また，本研究のみならず将来的な雲物理スキームの改良に対する検証にも用いられるよう観測データの蓄積も図る．
(2) レーダーによる降雪雲構造の解析： 平成29年度と同様の設定によるmp2レーダー観測を組み立てる．その観測データを使用し，雲内でどのような雲物理過程が卓越してテーマ(1)のSSAを持つ降雪が形成されたのか観測的に記述し，テーマ(3)において降雪雲が適切に再現された上で妥当なSSAが推定されたかどうか(降雪雲が再現されずSSAだけが偶然似た値になってはいないか)の検証に用いるデータセットを作成する．
(3) 気象モデルによる降雪物理量診断手法の開発： 平成29年度に引き続き，テーマ(1)において測定された降雪粒子をもたらした降雪雲について，JMA-NHMを用いた数値実験を実施する．テーマ(1)の実測により作成されたデータセットを使用し，平成29年度に改良したアルゴリズムを用いたSSAとテーマ(1)によるSSA実測値を比較する．また数値実験により得られた降雪雲の特性とテーマ(2)による解析値を比較する．それらの結果を基に，本研究でのアルゴリズムを確定する．また，現在の２モーメント雲物理スキームを将来的にどのように改良すべきかという点を明らかにする．
以上について，必要な研究打ち合わせを行い３年間の研究結果についてまとめ，論文等による発表を行う．
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| Causes of Carryover |
国際学会が30年度初頭にあり、その支出を29年度に計上していたが事務手続き上30年度処理となったため、その分が次年度使用額となった。これについては、30年度に処理される予定となっている。また、29年度は観測において雲粒の少ない降雪に注目していたがそのような降雪が少なかったため、観測関係経費が次年度使用額となった。30年度は最終年度のため、降雪の種類を問わず観測時例を増やすことを優先し、着実に支出を行う計画である。30年度交付額については計画通り使用する。
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[Presentation] JMA-NHM降雪種再現性の評価2017
Author(s)
橋本明弘, 林修吾, 伊藤純至, 山田芳則, 折笠成宏, 本吉弘岐, 石坂雅昭, 山下克也, 山口悟, 中井専人, 三隅良平
Organizer
日本気象学会2017年度春季大会
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