科学研究費補助金 基盤研究(A)
局地豪雨予測のための先端的データ同化と雲解像アンサンブル手法に関する研究

研究期間 平成21年度〜平成25年度(5年計画第4年度)

研究代表者 斉藤和雄 (予報研究部)
研究分担者 瀬古弘・川畑拓矢(予報研究部)、青梨和正(台風研究部)、小司禎教(気象衛星・観測システム研究部)、村山泰啓(情報通信研究機構)、古本淳一(京都大学生存圏研究所)、岩崎俊樹(東北大学理学研究科)
連携研究者 大塚道子・折口征二・國井勝(予報研究部)、石元裕史(気象衛星・観測システム研究部)
研究協力者 露木義(予報研究部)、山口宗彦(台風研究部)、荒木健太郎(物理研究部)、山内洋・佐藤英一(気象衛星・観測システム研究部)、永戸久喜・藤田匡・幾田泰酵・小野耕介・林勇太(気象庁数値予報課)、澤田謙(気象大学校)、若月泰孝(筑波大学)、佐藤晋介・川村誠治・岩井宏徳(情報通信研究機構)、沢田雅洋・陳桂興(東北大学)、三好建正(米国メリーランド大学)、Volker Wulfmeyer(ドイツホヘンハイム大学)、Milija Zupanski (コロラド州立大学)

研究目的 一般に予測が困難とされている局地豪雨を力学的に予測するため、以下の研究を行う。

(1)稠密な観測データを雲解像モデルに取り込む4次元変分法やアンサンブルカルマンフィルタなどの先端同化技術を 開発して、時間的・空間的に整合した初期値の場を解析することにより、局地豪雨の将来的な直前予測の可能性を 調べる。

(2)アンサンブル予測手法を、積乱雲スケールに適用する技術を開発し、局地豪雨の発生確率を半日以上前から定量的に 予測することを試みる。

これらによって以下を明らかにする
(1)ライダー、偏波レーダー、地上マイクロ波放射計、GPS視線遅延量、RASSなど新しいリモートセンシング観測データを 雲解像モデルの初期値に取り込む最先端同化技術の研究を行い、局地豪雨の力学的予測のための初期値解析の手法と そのために有効な観測データをその同化手法とともに明らかにする。

(2)局地豪雨の発生確率を半日以上前に定量的に予測することを目標に、雲解像モデルの超高解像度アンサンブル予測の手法を 明かにする。アンサンブル予測やデータ同化に基づく感度解析から、メソスケール・積乱雲スケールにおける適応観測の可能性を、 観測システムシミュレーション実験を通じて明らかにする。

今年度の
研究実施計画
 平成24年度は、平成23年度の成果をもとに、変分法初期値解析手法、観測データ同化手法、アンサンブル手法とアンサンブルカルマンフィルターについての開発、リモートセンシング観測データの同化に向けた観測演算子の開発などを継続する。

(1)先端的雲解像同化手法の研究(気象研究所・東北大学・筑波大学)
 気象庁の現業メソ同化システムと融合させた雲解像非静力学4次元変分法を用いた同化実験を行う。アンサンブル予報を用いた変分法的データ同化法について、予報誤差相関の流れ依存性を考慮した実験を行う。局所アンサンブル変換カルマンフィルタについて、高解像度の豪雨同化実験を行う。

(2)局地豪雨の観測とデータ利用手法の研究(気象研究所・情報通信研究機構・京都大学)
 GPS 視線遅延量、レーダー反射強度、マイクロ波放射計データ、RASS データ、ライダー動径風、衛星ラピッドスキャンデータ、高密度地表観測データ等について、データの品質を確認するとともに、非静力学モデルへの同化実験等を行いその有効性を確かめる。また観測データのインパクトを推定する手法を開発する。

(3)雲解像アンサンブル手法の研究(気象研究所)
 局地豪雨のための雲解像アンサンブル予報の精度と確率予報のための有効性についての検証を行う。

  • 平成21年度実績報告書
  • 平成22年度実績報告書
  • 平成23年度実績報告書

    科学研究費補助金 基盤研究(B) 豪雨の力学的予測のための初期値解析と予測信頼性の評価に関する研究(平成17-20年度)

  • 成果報告書(学振提出版)
  • 成果報告書(詳細版)