2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of stochastic urban climate analysis system using ensemble simulation
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20K21035
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
川本 陽一 九州大学, 芸術工学研究院, 助教 (70569730)
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2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 都市気候 / メソスケール気象モデル / 不確実性 / アンサンブルシミュレーション / 確率論的評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
都市に固有の気候現象である都市気候の諸問題の研究手法として、メソスケール気象モデルを用いた数値解析が広く用いられる。しかし、都市気候研究では数値解析の結果を決定論的に評価している現状がある。即ち、数値解析の不確実性は考慮されず、それぞれ単一の数値解析の結果を以て評価している。一方、数値解析では初期値・境界値に起因する誤差により、結果は不確実性を含む。本研究では、単一の結果を評価する決定論的評価に対して、複数のアンサンブルシミュレーションの結果を統計的に評価する確率論的評価を行い、初期値・境界値に起因する不確実性を低減する事により信頼性の高い都市気候数値解析システムを構築することを目的とする。
2020年度はアンサンブルシミュレーションの一手法であるラグ平均予報法 (Lagged Average Forecast) を実行し、既往研究での都市上空の風環境の実測値との比較を行った。ラグ平均予報法は、開始時刻をずらして複数のシミュレーションを実行するものであり、比較的簡易なアンサンブルシミュレーションである。実測値と比較する評価対象日までの助走計算期間の長さを変えた複数のシミュレーション結果を比較することにより、シミュレーションの誤差の評価を行った。
アンサンブルシミュレーションでは統計的に有意な結果を出す為にはある程度のアンサンブルメンバーを確保する必要があり、数値計算に必要となる計算機資源が膨大になる。そのため、研究代表者が所属する九州大学が保有するスーパーコンピュータシステムを利用し、アンサンブルシミュレーションを実行した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
アンサンブルシミュレーションの実行は、研究代表者が所属する九州大学が保有するスーパーコンピュータシステムを利用している。一方、スーパーコンピュータシステムから研究室で保有するネットワークストレージにデータをダウンロードし、シミュレーション結果の解析を行っている。しかし、2020年12月にネットワークストレージが故障したため、専門業者によるデータの復旧を行う必要が生じた。ネットワークストレージは複数のHDD (Hard Disk Drive) を用いたRAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks) を構築していたため復旧に3ヶ月掛かり、その間はシミュレーションデータにアクセス出来ず、シミュレーション結果の解析に遅れが生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度のネットワークストレージの故障による進捗状況の遅れを反省し、シミュレーションデータを1箇所のみに保管せず多重化を徹底し、冗長性を確保することとする。
アンサンブルシミュレーションの実行については、当初計画通り、ラグ平均予報法以外の手法について実行し、検討を進める。また、ラグ平均予報法の結果については雑誌論文として投稿する。
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| Causes of Carryover |
2020年度は新型コロナウイルス感染症の影響により学会がオンライン開催となり出張が無くなり、旅費の執行が出来なかったため、次年度使用額が生じた。
2021年度も同様に学会のオンライン開催が予定されているため、旅費の執行が当初計画よりも減少する予定である。一方で、2020年度にオンラインストレージの故障により研究の遂行に支障が出たため、データの多重化のために必要となる物品の購入を前提に物品費の使用予定を増額して計画を立てることとする。
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