気象研究所研究開発課題評価報告

次世代非静力学気象予測モデルの開発に関する研究

終了時評価

• 副課題１ 非静力学モデルの高度化
• 副課題２ 全球非静力学モデルの開発

研究代表者

中村誠臣₁（研究開発調整官）、山田芳則₂（予報研究部　第一研究室長）
1平成21年度、2平成22年度〜平成25年度

研究期間

平成21年度～平成25年度

終了時評価の総合所見

pdfファイル：132KB

研究の動機・背景

数値予報モデルおよびデータ同化技術の高度化により予測精度は改善されてきているものの、豪雨や豪雪などシビア現象の予測は依然十分ではなく、非静力学モデル（NHM）の更なる性能向上が必要である。現業メソ数値予報モデルは現在NHM5km格子で運用されており、次期システムでは２km格子の局地モデルの運用も予定されている。しかし、これらの解像度に見合う、モデルの検証や改善に利用できる観測データが不足しており、更なる高解像度・精緻なモデルの開発とその成果に基づく現業モデルの改善が期待されている。モデルはデータ同化の基本ツールであることから、その改善は初期値の改善にもつながる。

台風予測では、進路予想とともに防災の観点から強度の予測が重要である。モデルの高解像度化にともなって強度予測の精度向上が現実的目標となってきた。このためには台風の強度変化に大きな影響を及ぼす大気海洋間の運動量輸送の変化や海洋内の混合の影響をモデルに導入することが不可欠である。台風に伴う風や気圧分布の正確で詳細な予測は、台風に伴う高波や高潮の正確なモデル予測を実行する上でも欠かせない。

研究の成果の到達目標

集中豪雨、豪雪等の顕著現象を精度よく再現できる次世代非静力学数値予報モデルを開発し、気象情報における各種量的予測精度を向上させる。また、海洋モデル、波浪モデルと結合させた非静力学数値予報モデルを開発し、台風の強度予測精度を向上させる。

（副課題１）非静力学モデルの高度化

① 高解像度非静力学モデルの開発とその結果を使った現業モデルの改良

② ビン法雲微物理過程の組み込みとその結果を使った現業雲微物理過程の改良

③ リモートセンシングデータを使った雲微物理過程の検証と改良

④ エーロゾルに関わる雲微物理過程の精緻化

⑤ 非静力学大気波浪海洋結合モデルの開発

⑥ 発雷シミュレーションモデルの開発と発雷予測手法改善のための知見の提供

⑦ 様々な状況でのモデル計算に資するための改良

（副課題２）全球非静力学モデルの開発

① 全球スペクトルモデルに非静力学のオプションを導入する形で全球非静力学モデルの開発を行う。

② 2次元分割法の開発

１．研究結果

（１）成果の概要

（１）－１　全体

高解像度非静力学モデルの開発では、現業モデルに有益となるようなものから次世代を見据えた高度なモデルまで、さまざまな開発が進捗した。開発項目はモデルを構成する様々な過程にわたり、現業モデルに関連するものとしては対流や雲微物理、境界層、SiB, 放射などがある。将来に向けた高度なモデル開発には、ビン法に基づく雲微物理モデルやエーロゾルに関わる雲微物理モデルの精緻化がある。後者は、新燃岳の噴火の際、噴煙の移流予測にも用いられている。開発の他にも、複数の空間解像度での比較実験を実施することによって、高解像度化モデルの総合性能評価（検証）も進み、またモデルで改良するべき点も見出された。さらに、非静力学モデルに海洋混合層モデルおよび波浪モデルを組み込んだことによって、台風によって生じる波浪や海面水温低下が台風強度予測に与える影響を評価できるようになった。

非静力学全球モデル開発では、現在の全球モデルに非静力の力学フレームをオプションとして付加し、二重フーリエ化することで効率のよい力学フレームが開発できた。また、効率的な二次元分割法も新規に開発して組み込みが終了している。この力学フレームを用いた全球モデルは、各種の物理過程を含めて現実的な実験ができるようになっている。ただし、当初予定していた雲微物理モデルの組み込みは進捗が相対的に遅れている。

各過程のモデルには不十分な点が存在しているため、今後の高解像度モデルの精度を向上させていくためにモデル開発を継続して行う必要がある。

（１）－２　副課題ごと

（副課題１）非静力学モデルの高度化

①　高解像度非静力学モデルの開発とその結果を使った現業モデルの改良

対流パラメタリゼーション

• 観測されない海岸線に沿った降水域が、気象庁現業メソスケールモデルで暖候期にしばしば予想される問題をKain-Fritschスキームの発動条件を海陸別に与えることで改善できることがわかった。(H21年度）

降水

• 2008年夏季の関東域を対象に解像度1kmと5kmのNHMによる降水の日変化の再現性を調べた。その結果、観測で日変化が顕著な地域において、モデルでは、午後の不安定降水および可降水量の増大の表現が不足していること、降水頻度の増大が観測より早い時間で頭打ちになること、一方、可降水量のピークは観測に比べて２、３時間遅れることなどの問題が明らかになった。（H21年度）
• GPS可降水量が現業メソデータ同化で利用されるようになった、2010年夏季（7、8月）関東域での解像度1㎞のNHMによる再現実験について、それ以前の年と同様に不安定降水が過小評価となっていることがわかった。降水が不足している事例について、地表面フラックス、境界層スキーム、実験領域の広さや積分時間の影響を調べたところ、それらによる改善効果は確認できなかった。（H22年度）
• 1-km NHM, 5-km NHMの再現実験結果（2007年から3年間）のうち、梅雨期（九州、四国）と冬期（北陸）の降水量について、強度別頻度、月降水量の観測値との比較をおこなった。梅雨期（九州、四国）において降雨強度別頻度（1時間3時間24時間降水量）のアメダスと比較すると、どの値も5-km NHMよりも1-km NHMのほうが観測値に近く、改善が見られた。時間帯別3ミリ以上の雨の頻度の空間分布を比較すると、内陸部の午後の降水頻度が多いという観測から見られる特徴を1-km NHMはある程度捉えていることがわかった。問題点としては、全般に降水量、頻度ともに少なく見積もる傾向があり、海上では逆に降水量を過大見積もりする領域があることが挙げられる。この傾向は、親モデルである5-km NHMから引き継いでおり、1-km NHMで改善傾向にはあるものの、まだ十分ではない。また、冬期北陸地方のランでは月降水量が日本海側の平野部で20-30％過少見積もり、山岳地帯で50％以上の過大見積もりとなることがわかった。（H22年度）
• 夏季の熱雷をもたらす孤立積乱雲のモデル内での再現性を現業レーダーの3次元反射強度を用いて検証を行った．水平5km解像度に比べて，2km以下の解像度では孤立積乱雲の立ち上がりや地上降水分布は大幅に改善された．しかし融解層から上の雲の再現はレーダーと比べて強度が過剰であった．この傾向は高解像度ほど顕著で、強い上昇流の存在やそれに伴う微物理過程に不十分な点があることが示された。（H24年度）
• 梅雨期の九州、四国地方の精度検証におい、NHMでは全体的に陸上で降水量、降水頻度ともに過小評価、海上では逆に過大評価する領域があることが明らかになった。この傾向は、親モデルである5-km NHMから引き継いでおり、1-km NHMで改善傾向にはあるものの、まだ十分ではないことが示された。（H25年度）
• 夏季の熱雷発生の再現を5km，2km，1km，500m，250m解像度のNHMで実行した．また乱流スキームをMellor-Yamada-Nakanishi-Niino Level 3(以後、MYNN3)とDeardroffでも比較した．その結果をレーダーの高度別反射強度を用いて検証し，積乱雲の発生が高解像度になるほど徐々に早い時間になり，観測と整合することを示した．また，乱流スキームの違いは，解像度の違いよりも影響が大きく，不安定性降水のようなグリッドスケールの対流が卓越する場合に，2km以下の高解像度では，Deardroffの方が再現性が良いことを示した。（H25年度）

降雪

• 水平解像度（5km→1km→500m→250m）および鉛直解像度（最下層高度を20m→ 10m）が降雪予測にどの程度影響するかについて調査を始めた。（H21年度）
• 水平解像度（5 km → 1 km → 500 m → 250 m）および鉛直解像度（最下層高度を20 m→ 10 m）が降雪予測にどの程度影響するか2009年12月15-20日の期間、北陸・新潟地方を対象に調査した。5 kmではあられの生成はほとんどなく、2 kmは1 kmの約半分程度であった。MYNN3 とDeardroffスキームとの比較では、前者を用いた場合の方が海上で顕熱フラックスが多い反面、降水量が少なく、陸上で逆に降水量が多くなることがわかった。また最下層高度を10 mにすると、計算安定性がかなり損なわれることがわかった。（H22年度）
• MYNN3では日本海上下層200m以下にみられる絶対不安定成層を強制的に解消させるため、湿潤対流による強い上昇流が現れる高度が高くなり、あられを効率よく形成するための雲水の生成量がDeardroffよりも少なくなっていた。これにより、あられの生成が過小になり、Deardroffに比べて降水量が減少することがわかった。（H23年度）
• 冬季の北陸地方の日本海側のアメダス地点（平野部）11 カ所について、風による補足率の違いを考慮した降水量を求め、NHM5km, 1kmの降水量と比較した。NHMは日降水で相関が高く、5km から1kmにネストすることによる改善が見られた。また、NHMは観測で20mm/dayを超えると過少見積もりをする傾向があることがわかった。特に5kmNHMではそれが顕著に出ていた。（H23年度）
• 冬季北陸信越東北地方の日本海側のアメダス地点について、風による補足率の違いを考慮した降水量データセットを用い、NHMの降水量、降雪量の精度検証をおこなった。その結果、月平均降雪量バイアスは過大評価する地域（立山から東に連なる山岳地帯）と過小評価する地域（越後山脈の日本海側斜面付近）があることがわかった。さらに予測精度は降雪時に悪くなることが明らかにされた。また、NHMは観測で日降水量20mm/dayを超えると過少見積もりをする傾向があることがわかった。特に5kmNHMではそれが顕著に出ていた。（H25年度）
• NHM1kmの降雪分布の予測精度を調査するために、特定の豪雪期間を選び、低仰角での時間平均反射強度データセットを作成し、降雪時の1時間毎の空間パターンについて比較をおこなった。降雪分布は月降水量バイアスの地域特性と同様の過小あるいは過大評価する地域が現れることがわかった。（H25年度）

雲微物理

• 2km格子分解能のモデル計算において、雲物理過程での雨の切片とあられ形成過程を変更したところ、不自然な降水強度の出現が抑制されただけでなく、月ごとの降水強度の出現分布がアメダスによるものと近くなった。（H21年度）
• NHM のバルク雲微物理モデルで用いられているガンマ関数の計算で、桁落ちせず、かつ高速なプログラムコードを開発した。（H22年度）
• drizzle の効果や降水粒子の蒸発凝結に関するより精度のよいモデルコードを作成し、数値予報課に提供した。（H23年度）
• 4-iceバルク雲微物理モジュールに、高速なガンマ関数のプログラムコードを導入した。（H23年度）
• 雲氷と雪、あられ発生過程について新しいモデルを構築した。雲氷の粒径分布は逆指数分布で表現されると仮定して、粒径の大きな粒子が雪に変換されるモデルとし、autoconversion を排除した。雲氷と雪の併合計算では厳密式を用いている。あられ発生過程では、雲氷や雪と過冷却雲粒との衝突についてビン法的な考えを導入し、さらに雲氷と雨滴との衝突では形成されるあられの数濃度が過剰にならないような方法を導入した。新しいモデルを用いて予備的な実験を行った結果、寒気吹き出し時の冬季の日本海上での降雪量が増加し、風上斜面上での不自然に過剰な予測降雪量が緩和されるといった良好な結果が得られた。（H25年度）

境界層

• 野外実験に基づく、晴天日の陸上での境界層の発達に関する理想実験を行い、境界層上端から浅い対流雲が発生するような状況で、現業境界層スキームが、雲層で過度の混合を起こす傾向があること、一方、積雲対流スキームはエントレインメントが小さ過ぎるために雲頂を高く評価し過ぎ、雲層にあたる層の鉛直プロファイルをうまく表現できないことがわかった。（H21年度）
• 水平解像度数100m～1kmのNHMにおいて、日射量、それに伴う地上気温や不安定降水の予測を改善するために、Deardorffサブグリッド乱流スキームと整合性を持った部分雲予測スキームを開発した。（H22年度）
• 気象庁非静力学モデルNHMを用い、2011年の晴天日の関東域を対象に日中の大気境界層過程（熱フラックスと水蒸気フラックス）の解像度依存性を5 km、2 km、1 kmについて検証した。境界層過程のパラメタリゼーションにはMYNN3スキームを用いた。その結果、これまでの比較的粗い解像度ではほとんど表現されなかった境界層内の鉛直流が5kmよりも高解像度では部分的に表現され、格子の値でも乱流輸送が表現されることが示された。一方で、それを補償するようにパラメタリゼーションが働いていたため、検証した解像度においては境界層過程の正味の熱フラックスと水蒸気フラックスの解像度依存性は非常に小さいことが明らかになった。（H24年度）
• MYNN3スキームを用いた5km-NHMにおいて、発達中の台風の上層中心近傍で不自然な暖気コアが形成される現象が見られること、これは、同スキームで予報変数となっている乱流２次モーメント量が壁雲雲頂付近において増大し、運動量拡散係数が非現実的な大きな値となるためであることがわかった。また、このプロセスが混合距離の値に敏感であることがわかった。（H24年度）
• 一般的な環境場における境界層スキームの解像度依存性の検証のために，MYNN3スキームを用いて、2011年の夏季の晴天日の関東域を対象に5 km，2 km，1 km解像度で数値実験を行った． 20km四方の領域のグリッドとサブグリッドの乱流熱輸送量を見積もり、その総和の鉛直プロファイルを解像度で比較した結果，粗い解像度ではほとんど表現されなかった境界層内の鉛直流が5kmよりも高解像度では部分的に表現されるようになり，格子の値でも乱流輸送が表現されることが示された．一方で，それを補償するようにパラメタリゼーションが働き，境界層過程の乱流熱輸送と水蒸気輸送の解像度依存性は非常に小さいことが明らかになった。（H25年度）
• 境界層スキームの厳密な解像度依存性の検証のため，MYNN3を用い，5km，2km，1km，500m，250m解像度のドライ設定と格子で凝結する設定で，理想実験を行った．MYNN3のドライ設定は2011年夏季の実事例と異なり，解像度を変えても鉛直流の表現が小さく，ほぼサブグリッドのみで乱流熱輸送が表現されていたことから，解像度依存性はなかった．一方，格子で凝結する設定 では解像度1kmから雲の発生に伴う鉛直流・乱流熱輸送が表現された．乱流熱輸送の総和は雲の表現による多少の違いはあるが，格子スケールで熱輸送分をサブグリッドが補償するように働き，2011年夏季の関東の実事例と同様，乱流熱輸送の解像度依存性が比較的小さいことが示された。（H25年度）
• 高解像度の計算で用いられる境界層スキームDeardroffの解像度依存性の検証のため，ドライ設定のもと上記と同様に理想実験を行った．MYNN3の結果とは異なり，解像度1km以上の高分解能では格子でも鉛直流・乱流熱輸送を部分的に表現出来ていた．2km以下の低解像度では格子では鉛直流がほとんど表現出来ず，サブグリッドに依存していたが，乱流熱輸送の総和は，解像度によらずほぼ同じ熱輸送で解像度依存性が小さいことが明らかになった。（H25年度）
• 境界層スキームMYNNの予報・診断レベルに応じた解像度依存性を検証するためにMYNNレベル2.5と3をドライ設定のもと上記と同様に計算した．レベル2.5は解像度1km以上の高分解能では格子でも鉛直流・乱流熱輸送を部分的に表現する点がレベル3の結果とは異なっていた．2km以下の低解像度では格子で鉛直流が表現出来ないが，サブグリッドの寄与のため，乱流熱輸送の総和では，解像度による差が小さく，MYNNは解像度・レベルに依らず乱流熱輸送の分布が同程度で解像度依存性が小さいことが明らかになった．レベル3が高解像度でも鉛直流をほとんど表現しない点について，レベル2.5が乱流運動エネルギーをサブグリッドで予報する一方，レベル3では熱や水蒸気の自己相関・共分散も予報することに起因していた。そして，サブグリッドのみで十分に境界層内の熱の輸送が表現出来る結果として，高解像度にしても鉛直流の値がほとんど表現されないということが明らかになった。（H25年度）

気温

• 2005年から2011年までの5 km-NHMと1 km-NHM による再現実験結果のうち、冬季北陸信越地方での 気温予測精度検証をおこなった。検証地点をアメダス69地点とし、冬期539日間の日最高、最低、平均気温を比較することで気温の再現性について調べた 。その結果、両モデルともにバイアスは1 度未満、相関は0.8～0.9となり、精度がよいことが確認された。また、1 km-NHMは5 km-NHMに比べて、全てのスコア(Bias, RMSE, 相関係数）で改善されていることがわかった。しかしながら、日最低気温の頻度分布を調べると、アメダス地点では -2 ℃～0 ℃に頻度が集中しているのに比べ、1 km-NHMでは標準偏差が大きく、観測よりもなだらかな分布をしていることがわかった。この気温のエラーは降雪時に気温がNHMでは下がりすぎることが原因のひとつであることがわかった。（H24年度）
• 冬季北陸信越地方での 気温予測精度検証をおこなった。検証地点をアメダス69地点とし、冬期539日間の日最高、最低、平均気温を比較することで気温の再現性について調べた。その結果、両モデルともにバイアスは1 度未満、相関は0.8～0.9となり、精度がよいことが確認された。また、1 km-NHMは5 km-NHMに比べて、全てのスコア(Bias, RMSE, 相関係数)で改善されていることがわかった。しかしながら、日最低気温の頻度分布を調べると、アメダス地点では -2 ℃～0 ℃に頻度が集中しているのに比べ、1 km-NHMでは標準偏差が大きく、観測よりもなだらかな分布をしていることがわかった。この気温のエラーは降雪時に気温がNHMでは下がりすぎることが原因のひとつであることがわかった。（H25年度）

放射

• MSM による日射量の予測誤差やその地域的・季節的な特徴を明らかにした。また、予測誤差が大きくなる場合の大気状態を明らかにした。（H24年度）
• 気象庁非静力学モデル内の放射過程について、4-stream 近似モデルの開発に着手した。（H24年度）
• 気象庁メソスケールモデル (MSM) による日射量の予測誤差の幅を検証した。この予測誤差幅は、より広い範囲で平均化した予測値を用いると「ならし効果」によって小さくなることが示された。（H25年度）
• 気象庁メソスケールモデル (MSM)の放射過程について、放射計算で用いる雲の現れ方に影響するパラメーターを変更すると、バイアスや RMSE が大幅に縮減することが夏と冬についてそれぞれ一ヶ月間の実験から明らかになった。（H25年度）
• 4-stream 近似の放射計算モデルを単体で開発した。モデルへの組み込みは今後の課題である。（H25年度）

Sib

• 水平分解能5kmと1kmのNHMで、SiBを用いた2005年度冬季の積雪量予想実験を行い、かなりの精度で積雪量を予想できることがわかった。また、5m超える積雪は過小評価であり、モデルでは融雪の進行が遅いことも判明した。（H21年度）

②　ビン法雲微物理過程の組み込みとその結果を使った現業雲微物理過程の改良

• 粒子（水滴・氷粒子）の状態と物理過程を詳細に記述・再現できる多次元ビン法をNHMに組み込み、小規模な計算環境でテストを行い、孤立雲のライフサイクルを再現することができた。(H22年度)
• 梅雨期の一事例について、高層気象観測データと実地形データを用いて、現実的な大気条件化でテスト実験を行い、妥当な結果を得た。(H23)
• 実地形データを用いた鉛直2次元計算領域で、ゾンデ観測にもとづく大気プロファイルを与え、モデルの性能を評価しつつ改良を加えた。大気上層での過剰な氷晶生成を改善することができた。(H24年度)
• ビン法雲物理過程を組み込んだNHMを用いて現実的な大気条件下での実験を有効に行なうために、プログラムの高速化に取り組んだ。モデルの雲物理過程に、可能な限り計算資源を割り当てるため、２次元大気実験を行い、現業雲微物理過程との比較を行う予定である。 (H25年度)

③　リモートセンシングデータを使った雲微物理過程の検証と改良(H22年度まで)

NHM の物理過程全般についての開発・改良を継続して行う。また、衛星データや地上レーダー等のリモートセンシング観測データを用いて物理過程モデルの性能や検証を検討する。(H23年度から)

• 2008年4月6日に低気圧に伴い日本の南に発生した降水系について、TRMM/PR・TMI観測との比較により，NHMのバルク法雲微物理過程の検証を行った。NHMに従来から実装されていた3-iceスキームを用いた実験では，これまでにも指摘されたレーダ反射強度や高周波数帯のマイクロ波輝度温度低下の過大評価が見られたが，新たに実装されて開発中の4-iceスキームによる実験では過大評価が大幅に軽減され，観測に近づく結果となった。これは，4-iceスキームでは3-iceスキームと比べて固体降水粒子の数濃度が増加したことなどによって，平均粒径が小さく見積もられるようになったためであることがわかった。一方，4-iceスキームでは観測や3-iceスキームと比べて雨のシグナルが弱い傾向をしめすことも明らかになり，今後の改良や調整が必要なことも示唆された。(H21年度)
• 2008年4月6日に低気圧に伴い日本の南に発生した降水系について、CloudSat/CPR観測との比較により，NHMのバルク法雲微物理過程の検証を行った。CPRで観測された受信電力値と衛星搭載レーダシミュレータ（ISOSIM-Radar）を用いて NHM から計算した受信電力値の比較を行った結果、受信電力の鉛直プロファイルから 4-iceスキームが最も観測に近く、従来の 3-ice スキームでは上層で過大評価、下層で過小評価となった。原因としては、3-ice スキームでは上層の雲氷での減衰が大きいために、その下に存在する雪の層がよく見えていないということによると考えられる。4-iceスキームでは、3-ice スキームと比べて数濃度が大きく、平均粒径が小さい結果となった。この点については、今後さらに検討が必要である。(H22年度)
• 2012年7月のグリーンランド全面融解時にグリーンランド上空に発生した降水系について、CloudSat/CPR観測との比較により、NHMのバルク法雲微物理過程の検証を行った。日本の南岸低気圧事例の場合と異なり、3-iceスキームによる上層の過大評価は認められなかった。つまり、温度・湿度条件によって、衛星観測値の再現性が左右されることが示唆された。(H25年度)

④　エーロゾルに関わる雲微物理過程の精緻化

• NHMに雲核の混合比と数濃度を予報変数として移流・拡散・湿性沈着・核形成過程を導入してテストを行った。雲核特性（粒径・数濃度）に対する地上降水量の依存性を再現できることを確認できた。氷晶核についても同様に移流・拡散・湿性沈着を導入した。核形成過程についても年度末までに導入し、テストを行う予定である。(H21年度)
• エアロゾル（雲核・氷晶核）の乾性沈着過程を新たに組み込み、エアロゾル沈着量と分布に対する乾性沈着と湿性沈着の寄与を切り分けて評価したところ、降水がある際の沈着量分布に対して異なる効果をもつことが分かった。雲核・氷晶核を組み込んだNHMによる降水過程の再現性評価のための重要な知見が得られた。(H22年度)
• 雲核・氷晶核を合計４種類まで取り込めるように改良した。(H23年度)
• ビン法雲物理モデルを用いたパーセル実験結果を用いて、バルク法雲物理過程の改良を行った。雨滴生成のタイミングや雪粒子生成量を改善できた。これらの改善点をNHMに反映させ検証する予定である。(H24年度)
• ビン法雲物理モデルを用いたパーセル実験結果を用いて、バルク法雲物理過程の改良を行った。雨滴生成のタイミングや雪粒子生成量を改善できた。(H24年度)
• 火山灰やトレーサ観測との比較を通じて、エーロゾルの移流・拡散や雲・降水との相互作用について検証を行った。移流・拡散については良好な結果を得た。雲・降水との相互作用については、適当な観測事例を選び、さらに検証する必要がある。(H25年度)

⑤　非静力学大気波浪海洋結合モデルの開発

非静力学モデルに海洋混合層モデルおよび波浪モデルを組み込む。そして、大気・海洋再解析データに基づいて作成した現実的な境界値により台風強度予測実験を実施し、台風によって生じる波浪や海面水温低下が台風強度予測に与える影響について調査する。

• 古いバージョンの非静力学大気モデル(NHM)に波浪モデル、海洋混合層モデル及び海洋表皮層水温スキームを結合した非静力学大気波浪海洋結合モデルの開発・動作確認・数値実験を実施した。新計算機SR16000上での波浪モデルのソースコードの不具合を修正し、周波数の配列入れ替え等のモデル実行高速化に関係する作業を実施した。台風Hai-Tang(2005) の事例について数値シミュレーションを実施し、水平解像度2km、72時間積分（主記憶メモリー1.5TB）が実行可能であること、主記憶メモリー制限により、16ノードを利用した計算については、本計算が計算能力の上限となることを確認した。非静力学大気海洋結合モデルを用いた、理想的な台風渦の時間発展に関する数値実験から、局所的な海面水温低下により、スパイラルバンド上のメソ渦が弱まり、結果として台風発達が抑制されることを示した。(H21年度)
• 非静力学大気波浪海洋結合モデル内の波浪モデルと海洋層モデルの結合について, 波浪による砕波の効果を海洋乱流混合過程に取り込むことにより, 2005年の台風Hai-Tangの強度予測実験にて, 計算された中心気圧が気象庁ベストトラック解析結果と整合し、その上で海洋冷水域上での顕著な海水温低下を良好に再現することが可能となった. 非静力学大気波浪海洋結合モデルを用いた数値実験から, 海面における摩擦係数の10ｍ風速依存性を調査した。風速と摩擦係数の関係について、高風速時(40 m s-1以上)に摩擦係数の単調増加が抑制されるという結果が得られた。また、交換係数の算出方法の違い（対数則と風速依存式の使用）により、10m風速が40m/sを超えた時の摩擦係数が大きく異なり、特に風速依存式を使用した時は、摩擦係数が急激に小さくなった。(H22-23年度)
• 交換係数の算出方法の違い（対数則と風速依存式の使用）により、10 m風速が40 m/sを超えた時の摩擦係数が大きく異なり、特に風速依存式を使用した時は、摩擦係数が急激に小さくなった。(H22-23年度)
• 摩擦係数の10ｍ風速依存性と大気境界層における混合長の長さを変えた理想実験を非静力学大気海洋結合モデルにより調査した。Kondo(1975)の摩擦係数とDeardorff(1980)の混合長を一部変更することにより、特に中心気圧960hPa以下で、理想台風渦の最低気圧と最大風速の関係に違いが生じた。高風速時における摩擦係数の減少及び混合長が長くなると、同じ中心気圧値に対し、最大風速はより大きくなった。(H23年度)
• 2010年台風11号（Fanapi）の発生～発達期(初期時刻2010年９月16日0000UTC)について、非静力学大気波浪海洋結合モデルを用いて数値シミュレーションを実施した。海洋粗度長の定式化の違いによる台風強度予測・構造変化について、現在解析を実施している。(H23年度)
• 非静力学大気波浪海洋結合モデルを用いて、2009年の台風Choi-wan、2010年の台風Fanapiの事例について数値シミュレーションを実施した。計算された中心気圧は気象庁ベストトラック解析と比較した結果、Choi-wanはより低い中心気圧となり、一方でFanapiについてはより高い中心気圧となった。風速と摩擦係数の関係については、どちらも高風速時に摩擦係数の単調増加が抑制されるという結果が得られ、また摩擦係数が最大となる10m風速は、台風のライフステージによって異なることがわかった。(H24年度)
• 非静力学大気海洋結合モデルを用いて、理想的な台風渦の時間発展に関する数値実験を実施し、台風内部コア域内において局所的に海面水温が低下することにより、特に強化過程におけるメソ渦の形成に伴う渦中心へ向かう動径風が弱まり、結果として台風発達が抑制されることを示した。（H25年度）
• 非静力学大気モデル(NHM)に波浪モデル、海洋混合層モデル及び海洋表皮層水温スキームを結合した非静力学大気波浪海洋結合モデルの開発を実施した。特に波浪モデルと海洋層モデルの結合について, 波浪による砕波の効果を海洋乱流混合過程に取り込むことにより、台風通過時の海面水温低下及び台風中心気圧の時間変化のシミュレーションが衛星データや気象庁ベストトラックの値と整合するようになった。（H25年度）
• 海面における摩擦係数の10ｍ風速依存性を調査した結果、高風速時において摩擦係数の単調増加が抑制されること、また摩擦係数が最大となる10m風速は、台風事例やそのライフステージにより異なることが明らかとなった。海洋粗度長の定式化の違いによる台風強度予測・構造変化について５つの定式を用いて感度実験を行った結果、海洋粗度長の違いによる中心気圧の差は成熟期で~10hPa程度であり、台風の眼の壁雲及び２次循環で感度が強いことが示された。すなわち波浪の効果は台風の２次循環の強さ及び構造に影響を与えることが明らかとなった。（H25年度）

⑥　発雷シミュレーションモデルの開発と発雷予測手法改善のための知見の提供

• モデルシミュレーション結果と観測結果の比較を行い，高解像度モデルによる霰量と観測された発雷域の対応がよいことがわかった。放電開始点が特定できる新たな雷観測測器の試験が始まったので，これらのデータの処理方法，雷モデルの検証方法の検討を行い，比較検証のためのツール類の整備を開始した。(H21年度)
• 高解像度NHMにより再現された各種物理量(上昇流や雲物理量)と，LIDENによる雷観測の比較を行い，5kmモデルは物理量と観測された雷との対応はよくなかったが，1kmモデルでは霰混合比が実際の発雷とよく対応していることを示した．この1kmモデルによる結果は既存の発雷メカニズムとも整合的であり，高解像度モデルを用いた発雷予測を進める上での重要な知見である．(H22年度)
• 雷放電の発生が，豪雨・突風といったシビア現象の発生の指標と成り得るのか統計的な調査を行った．その結果，夏の強雨については同一時間帯または10分前の雷発生とやや相関があった．また冬の突風については，降雨(雪)時において雷発生と突風には弱い相関がみられた．引き続き地域・季節に着目しながら，統計的な解析を進める．(H23年度)
• 発雷メカニズムの解明を目指し、電界観測データによる雷雲の電荷分布の推定を行った。さらにマルチパラメータレーダ観測を用いた粒子判別と雷観測から得られるあられ粒子と雷との関係を利用し、モデル内での雷雲ポテンシャルの推定に取り組んでいる。(H24年度)
• 高解像度NHMの積乱雲の再現結果とLIDENとの比較を行い，モデルの各種物理量やモデルから得られた安定度指数の中で，モデルの鉛直積算霰量が観測された発雷域との対応が最も良いことを示した．ただし水平解像度5kmモデルの結果では霰量の再現は不十分で，水平解像度1km以上のモデル結果を利用することで高い予測精度が得られた。(H25年度)
• LIDENデータを用いて，日本全国の対地放電発生状況を，地域別・季節別に調査した．その結果，夏季の関東平野，冬季の日本海側沿岸部，関東東方沖で，対地放電のピークが見られることを明らかにした．さらに，海岸線からの距離で区分けした雷放電数の日変化を調査し，夏季は午後に内陸側から放電が開始し，冬季は日変化は明瞭ではなく，日本海側の海岸線の内陸側20kmのきわめて限られたエリアに雷放電の極大域があらわれることを明らかにした。(H25年度)
• 雷放電の発生が，豪雨・突風といったシビア現象の発生の指標と成り得るのかをAMeDASの10分値とLIDENデータを用いて，地域別・季節別に統計的な調査を行った．その結果，夏の強雨については同一時間帯または10分前の雷発生と弱い相関があった．この傾向は北海道を除く全国で見られた．また冬については，強雨・突風とも雷放電との相関は見られなかった。(H25年度)

⑦　様々な状況でのモデル計算に資するための改良

• 新計算機SR16000向けにNHMの最適化・高速化と実行テストを行った。新地球シミュレータ計算機向けにNHMの最適化・高速化と実行テストを行った。2009年4月のJNoVA4D-VARのルーチン化以降のメソ解析を初期値・境界値としたNHMの連続実行ツールを作成した。また、NHMの前処理においてSST可変化に対応させた。極をのぞく地球上の任意の領域でNHMが実行可能になるように改良した。(H21年度)
• 気象庁データ提供サーバからRA2加盟国向けに提供している全球データを用いて，NHMを実行するための環境を整備した．JICAバングラデシュ技術協力に関連して，バングラディシュ側のトレーニング環境構築を手伝った．NHMの出力から予想衛星画像を出力するツール(衛星センター作成)をSR16000に移植した．熱帯域で行っていた実験結果で見られた気温日較差が過小な問題が，非線形数値拡散の雲氷数濃度へのかかり方が原因であることを明らかにし，これを改善した．(H22年度)
• 2007年1月から2月にかけてインドネシアジャカルタ周辺で発生した豪雨のダウンスケール再現実験を、NCEP全球解析値を初期値境界値に用いた気象庁非静力学モデルによって、積雲対流パラメタリゼーションを含む20km、5kmの解像度と、積雲対流パラメタリゼーションを含まない4kmの解像度で行った。20kmモデルを間に挟む2重ネストを行わなくても、5kmと4kmのモデルにより豪雨の良い再現性を得た。(H22年度)
• 本庁計算機NAPS更新に伴う、気象研用NHM実行環境の整備を行った。(H24)
• SGI社製計算機への移植作業を行った。Intel社製CPU上で実効効率は約3.2%であった．現在さらに効率向上を目指して作業中である。(H24年度)
• 気象庁非静力学モデル用描画ソフトであるmplotをwebサービスとして利用できるバージョンを作成・公開した。(H24年度)
• 気象研のSR16000/L2向けにNHMの最適化・高速化と実行テストを行った．また気象研SR向けに，JNoVA4D-VAR以降のメソ解析，さらにMSM領域拡張後のメソ解析からのNHM実行ツールを整備した．新地球シミュレータ（ES2）向けにNHMの最適化・高速化と実行テストを行った．SGI社製クラスタマシン(Intel社製Sandy-Bridge CPUベース)向けにNHMの最適化・高速化と実行テストを行った（その際，intel社製fortranコンパイラで生じていた複数回の計算結果間の不一致問題を解決した）。(H25年度)
• 気象庁データ提供サーバからRA2加盟国向けに提供している全球データを用いて，NHMを実行するための環境を整備した．JRA-55の庁内向けnusdas形式データを用いてNHMを実行できる環境を整備した。(H25年度)
• JICAバングラディシュ技術協力に関連して，バングラディシュ側のトレーニング環境構築を手伝った．また，熱帯域で行っていた実験結果で見られた気温日較差が過小な問題が，非線形数値拡散の雲氷数濃度へのかかり方が原因であることを明らかにし，これを改善した。(H25年度)

（副課題２）全球非静力学モデルの開発

• 全球スペクトルモデルの非静力学版の開発を行った。更に高速化のためスペクトル法の基底関数として球面調和関数の代わりに二重フーリエ級数を使用するオプションの開発を行った。20kmと120kmの解像度では、非静力学モデルと静力学モデルで実行結果がほぼ一致することを確認した。(H22年度)
• MPI通信量が少なくて済む２次元分割法の検討を行い、分割法はほぼ固まった。(H22年度)
• 20km格子の全球モデルで、静力と非静力、球面調和関数と二重フーリエ級数、　gaussian格子と等緯度経度格子の実行結果の違いをそれぞれ調査した。　
• 山岳の一部で静力モデルでの強い降水が非静力モデルでは弱まっており、これは非静力の方が山岳域での鉛直流を正しく表現しているからと思われる。それ以外はほとんど違いは見られなかった。(H23年度)
• 15km格子の全球モデルで、静力と非静力、球面調和関数と二重フーリエ級数の実行結果と実行速度の違いを調査した。球面調和関数と二重フーリエ級数のモデルで実行結果はほとんど違わず、この解像度では静力学と非静力学でも実行結果がほとんど違わないことを確認した。非静力学のモデルは、静力学のモデルと比べて予報変数・計算量が増えるため実行時間が約1.4倍になった。二重フーリエ級数のモデルは、ルジャンドル変換の代わりに高速なフーリエ変換を使用するため、球面調和関数のモデルと比べて実行時間が約0.7倍に短縮された。より高解像度では、球面調和関数のモデルと比べて二重フーリエ級数のモデルの実行時間は更に短縮される。(H24年度)
• 全球スペクトルモデルは、セミインプリシット・セミラグランジュ法の使用により長いタイムステップをとることが可能である。このことにより、15km格子の二重フーリエ級数スペクトルモデルは、イクスプリシット法を使用する同じ解像度の全球グリッドモデルと比較して実行時間が約10分の1で済むことが確認された。(H24年度)
• セミラグランジュ法に伴うMPI通信の通信量が少なくて済むように、水平２次元領域分割について正方形に近い形に分割するように変更を行い、通信時間が大幅に短縮されることを確認した。(H25年度)
• NHMの雲物理過程の全球モデルへの導入について、warm rain 過程の組み込みを行っている。

（２）当初計画からの変更点（研究手法の変更点等）

あり

「変更点あり」の場合は、変更点を記述

③リモートセンシングデータを使った雲微物理過程の検証と改良

• 非静力学モデルの物理過程（バルク微物理過程や境界層など）の開発や降雪予測の検証も重要と考え、平成23年度からこれらについても課題に含めるようにした。(H23年度)
• 職員の異動等により、「リモートセンシングデータを使った雲微物理過程の検証と改良」については、手法の検討を行うように変更した。(H23)

⑤非静力学大気波浪海洋結合モデルの開発

• 当初はCVSにより公開されているNHMを利用して非静力学大気波浪海洋結合モデルを構築する計画であったが、台風による海面水温低下の生成機構と台風強度への影響解明のための研究を優先するため、古いバージョンでのNHMによる非静力学大気波浪海洋結合モデルの開発及びSR16000への移植を優先した。(H21年度)
• 理想実験の他に、台風事例について数値シミュレーションを実施した。非静力学大気波浪海洋結合モデル内の波浪海洋結合過程及び大気モデルの接地境界層過程を改良することについては、当初計画に含まれていなかった。(H22年度)

⑤ 非静力学大気波浪海洋結合モデル関連

非静力学大気波浪海洋結合モデルによる台風数値シミュレーションについては、一部を融合研究「台風強度に影響する外的要因に関する研究」で実施することとした。2011年の台風第６号、第12号、第15号及び2012年の台風第15号の数値シミュレーション結果については、「台風強度に影響する外的要因に関する研究」を参照されたい。(H24年度)

（３）成果の他の研究への波及状況

• 開発された非静力学モデルは、領域気候モデルとして、革新プログラムでも利用され、地球温暖化の研究に貢献している。
• エーロゾル過程のモデルは、火山灰輸送モデルにも応用され、たとえば平成23年1月の新燃岳の噴火による火山灰輸送予測等の現業面でも活用されている。

（４）今後の課題

■高解像度非静力学モデル

• 検証等で明らかにされたモデルの問題点について、その原因の解明と改良を進める。
• 高解像度モデルの開発では、現象に関する観測データがない、あるいは非常に限定されてしまうことが多いので、工夫してモデル開発を行うことが必要になる。
• 2011年は台風による自然災害が深刻な年であったことから、非静力学大気波浪海洋モデルによる数値シミュレーションを、2011年の台風事例について実施し、台風予測に対する海洋の役割を解明するとともに、結合モデルの問題点を抽出する。
• 今後は asuca （新しい力学コアに基づく非静力学モデル）についても開発や検証を行うことが必要になると考える。
• 現業出運用されている、あるいは今後予定されている、水平解像度が 1 ~ 2 km 程度の数値モデル向けに対流現象や大気境界層の適切なモデルへ貢献することも念頭においてモデル開発を進めることが必要である

■全球非静力学モデル

• 降水過程（雲物理過程）モデルの開発
• 高解像度での性能試験、及びグリッドモデルとの比較

２．自己点検

（１）到達目標に対する達成度

（副課題１）非静力学モデルの高度化

① 高解像度非静力学モデルの開発とその結果を使った現業モデルの改良

• 現業メソ数値予報における、積雲対流スキームに起因する降水予測の数年来の問題について解決策が得られるという、当初想定した以上の進捗もあった。
• 概ね達成できた。境界層スキームについては水平解像度1kmにグレーゾーンが存在することが指摘されており、水平解像度依存性についての調査・研究は引き続き行っていく必要がある。
• 1km，5km等のNHMによる梅雨期・夏季および冬季の再現実験は順調に行っている。統計的解析をすることにより、モデルのバイアスが明瞭に現れた。それらを改良するための検討については今後の課題である。
• 水平解像度 250 m と 500 m の定常的なモデル実験は計算機の縮退運用もあって十分に行えなかった。
• 降雪量予測の検証を工夫して進める必要がある。
• バルク微物理過程にオプションを組み込んだり、ガンマ関数の高精度・高速計算コードを組み込んだりするなど、現業にも利用できる開発を行った。

② ビン法雲微物理過程の組み込みとその結果を使った現業雲微物理過程の改良

NHMへの多次元ビン法の組み込みを行った。現業雲物理過程に対する改善点も抽出できており、概ね当初予定通りに進めることができた。

③ リモートセンシングデータを使った雲微物理過程の検証と改良

衛星を用いた雲物理量の検証については、検証手法も含めて今後さらに検討が必要である。

④ エーロゾルに関わる雲微物理過程の精緻化

• 雲核過程を導入し、雲核特性に対する地上降水量の依存性を、NHMを用いて再現できること確認するとともに、氷晶核についても主要な諸過程を導入した
• 雲核・氷晶核を組み込んだNHMによる降水過程の再現性の評価については、火山灰やトレーサ観測のデータを用いた比較・検証のため、点源放出によって降水再現実験を行う予定である。

⑤ 非静力学大気波浪海洋結合モデルの開発

非静力学大気波浪海洋結合モデル内の波浪モデルと海洋層モデルの結合について, 波浪による砕波の効果を海洋乱流混合過程に取り込んだ結果については, すでに査読論文として発表した。その上で海洋粗度長の定式の選択, 接地・大気境界層過程, 及び摩擦係数の風速依存性が台風強化・構造変化に与える影響については, 台風強度予測の精度向上と深く関わることから, 今後研究を進めていく必要がある. これらの研究を支援するためのモデル開発・実行を検討しなければならない.

⑥ 発雷シミュレーションモデルの開発と発雷予測手法改善のための知見の提供

NHMを用いた発雷予測手法の検討についてはおおよそ当初予定通りに進んでいるが，発雷シミュレーションモデルの構築は予定より遅れ気味であり，今後鋭意取り組む予定である．

⑦ 様々な状況でのモデル計算に資するための改良

• 当初予定通り進捗した．新たにRA2加盟国向けに提供しているデータからもNHMが実行可能になり，より利用が促進されることが見込まれる．熱帯域での予測も改善し，NHMの利用価値が高まったと考えられる．
• 2007年1月から2月にかけてインドネシアジャカルタ周辺で発生した豪雨のダウンスケール再現実験を、NCEP全球解析値を初期値境界値に用いた気象庁非静力学モデルによって、積雲対流パラメタリゼーションを含む20km、5kmの解像度と、積雲対流パラメタリゼーションを含まない4kmの解像度で行った。20kmモデルを間に挟む2重ネストを行わなくても、5kmと4kmのモデルにより豪雨の良い再現性を得た。

（副課題２）全球非静力学モデルの開発

① 全球スペクトルモデルに非静力学のオプションを導入する形で全球非静力学モデルの開発を行う。

ほぼ完成した。二重フーリエ級数を使用した非静力学全球スペクトルモデルを開発し、15kmの解像度での実行テストで良好な結果が得られている。今後より高解像度でテストを行う予定。

② 2次元分割法の開発

計画通り。MPI通信が少なくて済む２次元分割法の開発が完了した。

（２）研究手法及び到達目標の設定の妥当性

非静力学モデル開発や検証等が順調に進捗しており、妥当と考える。

全球スペクトル非静力学モデルの開発も順調に進捗しているので、妥当と考える。全球非静力のオプションの実験結果を静力スペクトルモデルと比較できるようになった。

（３）成果の施策への活用・学術的意義

• 高分解能・高精度の非静力学モデルは、学術的・現業的に必要性が非常に高く、高性能なモデル開発は気象学の発展や精度よい天気予報にとって重要な課題である。
• 現業メソ数値予報における数年来の課題であった、Kain-Fritschスキームの発動条件の改良の方策を示して数値予報課に情報を提供し、調査が行われている。革新プログラムの領域気候モデル (5 km メッシュ) では、この改良に基づくKain-Fritsch スキームが採用されている。
• 開発された非静力学モデルは、領域気候モデルとして革新プログラムでも利用され、地球温暖化の研究に貢献している。
• 物理過程の高度化で導入した、drizzle を表現するようにした Thompson スキーム(2004) は、革新プログラムの 2 km メッシュモデルで採用されている。
• 外国に於いても、気象庁非静力学モデルは主に研究目的で利用されており、特に東南アジアの地域における激しい現象の解明や防災のためなどに活用されている。
• 台風強度予測精度向上に関わる結合モデル開発研究とその成果は、現業での全球大気海洋結合モデルによる台風の予測精度向上に大きく貢献するものと考えられ、加えて波浪モデルの台風強度予測に与える影響を示すことは、今後の全球モデルの開発戦略に１つの有益な知見を与える研究成果として活用されることが期待される。

（４）総合評価

非静力学モデルは、現在では気象学や天気予報の領域において必要不可欠なものとなっている。特に、竜巻のような空間的に小さなスケールの現象も非静力学モデルを用いて研究されるようになってきているだけでなく、現業的にも水平解像度を向上させた非静力学モデルの運用が計画されている状況にあるため、高分解能・高精度の非静力学モデル開発の要請は高い。本研究においては、検証によって現行の非静力学モデルの問題点を抽出しながら、精緻な物理過程の開発を進めており、少しずつではあるが着実にモデル開発が進捗している。

全球スペクトル非静力学モデルは、将来の高解像度全球モデルの力学フレームとなる可能性がある。15kmの水平解像度では、イクスプリシット法を使用する全球グリッドモデルより非常に高速に実行可能であることを確認している。今後、より高解像度で、他の力学フレームを持つ全球非静力学モデルとの性能比較を行うことが必要である。

非静力学大気波浪海洋結合モデルの開発では、波浪モデルと海洋層モデルの結合において 波浪による砕波の効果を海洋乱流混合過程に取り込んだ結果がすでに組み込まれている。海洋粗度長の定式の選択, 接地・大気境界層過程, 及び摩擦係数の風速依存性が台風強化・構造変化に与える影響は, 台風強度予測の精度向上と深く関わっているため、防災情報の高度化の観点からも継続したモデル開発が必要である。

以上のように、本研究は高分解能・高精度の数値モデル開発の基盤となっているだけでなく、気象庁における防災業務の高度化に直結していることもあり、本研究を継続する意義は学術・現業の両面にとって非常に大きい。

以上から、本研究を引き続き着実に遂行していくことが必要である。

３．参考資料

３．１　研究成果リスト

（１）査読論文：１７件

アルファベット→あいうえお順に記載

Fujiyoshi, Y., K. Osumi, M. Ohi, and Y. Yamada, 2013: Sea ice identification and derivation of its velocity field by X-band Doppler radar. J. Atmos. Oceanic Technol., 30, 1240-1249. DOI: 10.1175/JTECH-D-12-00155.1.

Hashimoto, A., T. Shimbori, K. Fukui，2012: Tephra Fall Simulation for the Eruptions at Mt. Shinmoe-dake during 26-27 January, 2011 with JMANHM，SOLA，8, 37-40．

Kanada, S., M. Nakano, and T. Kato, 2010: Changes in mean atmospheric structures around Japan during July due to global warming in regional climate experiments using a cloud-system resolving model. Hydrological Research Letters, 4, 11-14.

Kanada, S., A. Wada, M. Nakano, and T. Kato, 2012: Effect　of　the　PBL　schemes　on　the　development　of　an　intense　tropical　cyclone　using　a　cloud　resolving　model, J. Geophys. Res., 117, D03107.

Kanada, S., A. Wada, M. Sugi, 2013: Future Changes in Structures of Extremely Intense Tropical Cyclones Using a 2-km Mesh Nonhydrostatic Model, J. Climate, accepted.

Kuroda, T., K. Saito, M. Kunii and N. Kohno, 2010: Numerical Simulations of Myanmar Cyclone Nargis and the Associated Storm Surge Part 1 : Forecast Experiment with NHM and Simulation of Storm Surge. J. Meteor. Soc. Japan, 88, 521-545.

Misumi, R, A. Hashimoto, M. Murakami, N. Kuba, N. Orikasa, A. Saito, T. Tajiri, K. Yamashita, J.P. Chen*, 2010: Microphysical structure of a developing convective snow cloud simurated by an improved version of the multi-dimensional bin model. Atmospheric Science Letters, 11, 186-191 , doi:10.1002/asl.268.

Nakano, M., T. Kato, S. Hayashi, S. Kanada, Y. Yamada, and K. Kurihara 2011: Development of a 5-km-mesh cloud-system resolving regional climate model in the Meteorological Research Institute, J. Meteor. Soc. Japan (submitted 10/4, accepted予定).

Ohtake, H., M. Murakami, N. Orikasa, A. Saito, A. Hashimoto and T. Kato, 2013: Statistical Validation of a Cloud Resolving Model Using Aircraft Observations of Orographic Snow Clouds. J. Meteor. Soc. Japan, Reviewed.

Ohtake, H., K. Shimose, J.-G. Fonseca Jr., T. Takashima, T. Oozeki, Y. Yamada, 2012: Accuracy of the solar irradiance forecasts of the Japan Meteorological Agency mesoscale model for the Kanto region, Japan. Solar Energy, (in press).

Wada, A., 2009: Idealized numerical experiments associated with the intensity and rapid intensification of stationary tropical cyclone-like vortex and its relation to initial sea-surface temperature and vortex-induced sea-surface cooling. Journal of Geophysical Research – Atmospheres, 114, D18111.

Wada, A., H. Niino and H. Nakano, 2009: Roles of Vertical Turbulent Mixing in the Ocean Response to Typhoon Rex (1998). Journal of Oceanography, 65, 373-396.

Wada, A. and N. Usui, 2010: Impacts of oceanic preexisting conditions on predictions of typhoon Hai-Tang in 2005. Adv. Meteorol. 2010. 756071. doi:10.1155/2010/756071.

Wada, A., N. Kohno and Y. Kawai, 2010: Impact of wave-ocean interaction on typhoon Hai-Tang in 2005. SOLA. 6A. 13-16. doi:10.2151/sola.6A-004.

Wada, A., 2012: Numerical study on the effect of the ocean on tropical-cyclone intensity and structural change. Atmospheric Models. I. Yucel Ed. 43-68.

Wada, A., M. F. Cronin, A. J. Sutton, Y. Kawai, and M. Ishii, 2013: Numerical simulations of oceanic pCO2 variations and interactions between Typhoon Choi-wan (0914) and the ocean. J. Geophys. Res. Oceans, 118, 2667-2684.

Wada, A., N. Usui, and M. Kunii, 2013: Interactions between Typhoon Choi-wan (2009) and the Kuroshio Extension System. Adv. Meteorol, 2013, 859810.

（２）査読論文以外の著作物（翻訳、著書、解説）：３６件

Hayashi, S., 2009: MRI scientist visited CMMCS in India. International Research Prevention and Mitigation of Meteorological Disasters in Southeast Asia Newsletter, 5, 2.

Hayashi, S., 2010: Statistical verification of short range forecasts by NHM and WRF-ARW over Southeast Asia and Japan areas. CAS/JSC WGNE Res. Activ. Atmos. Oceanic Modell. 40. 507-508.

Kanada, S., and A. Wada, 2012: Effects of atmospheric planetary and surface boundary-layer schemes on simulations of intense tropical cyclones. CAS/JSC WGNE Res. Activities in Atm. and Oceanic Modelling, 42, 4.05-4.06.

Kato, T., 2011: Dependency of horizontal and vertical resolutions, and turbulence schemes on snowfall forecasts, CAS/JSC Research Activities in Atmospheric and Oceanic Modeling, 40, 3.03-3.04.

Kato, T., Y. Yamada and M. Nakano, 2010: Improvement of Kain-Fritsch Convection Parameterization Scheme to Suppress its False Predictions of Rainfall Areas along Coastal Lines. CAS/JSC WGNE Research Activities in Atmospheric and Oceanic Modelling, 40, 4.07-4.08.

Kato, T., 2012: Dependency of horizontal and vertical resolutions, and 　　　　　turbulence schemes on snowfall forecasts: Part II Differences of vertical profiles, CAS/JSC Research Activities in Atmospheric and Oceanic Modeling, 42, 4.09-4.10.

Kuroda, T., K. Saito, M. Kunii and N. Kohno, 2009: Numerical Experiments of

Myanmar Cyclone Nargis. CAS/JSC WGNE Research Activities in Atmospheric and Oceanic Modelling, 39, 5.11-5.12.

Nakamura, M., 2011: Dependence on resolution of the development of shallow cumulus over land. CAS/JSC WGNE Res. Activities in Atm. and Oceanic Modeling. 41, 3.7-3.8

Nakamura, M., T. Kato, and S. Hayashi, 2011: Reproducibility of diurnal variation of summertime precipitation by a nonhydrostatic model. CAS/JSC WGNE Res. Activities in Atm. and Oceanic Modeling. 41, 2.9-2.10.

Wada, A. 2010: Tropical Cyclone – Ocean Interaction: Numerical Studies. In Advances in Energy Research. Volume 1. Ed. M. J. Acosta. 1-67. ISBN 978-1-61668-994-0.

Wada, A., 2011: Drag coefficient under extremely high winds of typhoon Hai-Tang (2005). CAS/JSC WGNE Res. Activities in Atm. and Oceanic Modelling, 41, 9.09-9.10.

Wada, A., 2011: Impacts of diurnally-varying sea surface temperature and sea states on the evolution of stationary tropical-cyclone-like vortex. CAS/JSC WGNE Res. Activities in Atm. and Oceanic Modelling, 41, 9.07-9.08.

Wada, A., 2012: Oceanic influences for a large eye of Typhoon Talas in 2011. CAS/JSC WGNE Res. Activities in Atm. and Oceanic Modelling, 42, 9.09-9.10.

Wada, A., 2012: Rapid intensification of Typhoon Roke in 2011. CAS/JSC WGNE Res. Activities in Atm. and Oceanic Modelling, 42, 9.05-9.06.

Wada, A., 2012: Spin-down process caused by vortex-induced sea-surface cooling. CAS/JSC WGNE Res. Activities in Atm. and Oceanic Modelling, 42, 9.07-9.08.

Wada, A., 2013: The impact of oceanic initial conditions on the simulations of Typhoon Ma-on in 2011, CAS/JSC WGNE Res. Activities in Atm. and Oceanic Modelling, 43, 9.05-9.06.

Wada, A., 2013: Sensitivity of horizontal resolution and sea spray to the simulations of Typhoon Roke in 2011, CAS/JSC WGNE Res. Activities in Atm. and Oceanic Modelling, 43, 9.07-9.08.

Wada, A., 2013: Lagged simulations of the oceanic initial condition for Typhoon Choi-wan (2009), CAS/JSC WGNE Res. Activities in Atm. and Oceanic Modelling, 43, 9.09-9.10.

Wada, A., 2013: Impacts of surface roughness lengths on axisymmetrically mean structure of Typhoon Fanapi (2010), CAS/JSC WGNE Res. Activities in Atm. and Oceanic Modelling, 43, 9.11-9.12.

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Wada, A. and Y. Kawai, 2009: The Development of Diurnally-Varying Sea-Surface Temperature Scheme. Part II. Idealized numerical experiments. CAS/JSC WGNE Res. Activ. Atmos. Oceanic Modell. 39. 0909-0910.

Wada, A., Y. Kawai and N. Usui, 2010: Impacts of diurnally-varying sea-surface temperature on the predictions of Typhoon Hai-Tang in 2005. Part I. Intensity prediction. CAS/JSC WGNE Res. Activ. Atmos. Oceanic Modell. 40. 9.09-9.10.

Wada, A., N. Kohno and Y. Kawai, 2010: Formulation of the effect of breaking surface waves on entrainment and its impact on Typhoon Hai-Tang in 2005. CAS/JSC WGNE Res. Activ. Atmos. Oceanic Modell. 40. 9.15-9.16.

Wada, A., N. Kohno and N. Usui, 2009: Numerical predictions for Typhoon Hai-Tang in 2005 by an experimental atmosphere-wave-ocean coupled model. CAS/JSC WGNE Res. Activ. Atmos. Oceanic Modell. 39. 0911-0912.

Wada, A. and N. Usui, 2010: The influence of the variation of oceanic precondition on the prediction of Typhoon Hai-Tang in 2005. CAS/JSC WGNE Res. Activ. Atmos. Oceanic Modell. 40. 9.13-9.14.

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斎藤和雄, 2013: メソスケール気象予測の数学的問題設定。日本数学教育学会誌。95, 第5号、13-20.

橋本明弘, 2009: 新用語解説「ビン法」. 天気, 56, 675-676 .

藤吉康志, 久芳奈遠美, 橋本明弘, 三隅良平, 河本和明, 三井達也, 井口享道, 村上正隆, 斎藤篤思, 田尻拓也, 山下克也, 折笠成宏, 竹見哲也, 尾上万里子, 吉原經太郎, 2009: 第15回雲・降水国際学会参加報告. 天気, 56, 223-232 .

村上正隆, 藤部文昭, 折笠成宏, 岩波 越, 田尻拓也, 久芳奈遠美, 橋本明弘, 2012: 第36回メソ気象研究会の報告－人工降雨・降雪研究の現状－. 天気, 59, 737-743.

三隅良平・下瀬健一・岩崎杉紀・大東忠保・佐藤陽祐・鵜沼昂・大竹秀明・古関俊也・斎藤篤思・橋本明弘・山下克也・田尻拓也・竹見哲也・藤吉康志・村上正隆・中井専人・李根玉, 2013: 第16回国際雲・降水会議（ICCP2012）の報告. 天気, 60, 177-185.

加藤輝之, 大関崇, 荻本和彦, 長澤亮二, 大竹秀明, 早 宣之, 伊藤純至, 原旅人, 日下博幸, 2012: 第35回メソ気象研究会の報告－再生エネルギーとメソ気象との関わり－. 天気, 59, 946-950.

和田章義, 伊藤耕介, 石川裕彦, 2009: 第１回北西太平洋における熱帯低気圧海洋相互作用に関する国際ワークショップ報告. 天気, 56, 807-813.

和田 章義, 2012: 台風と海洋, 台風研究の最前線（上）, 気象研究ノート, 226, 149-189.

（３）学会等発表

ア．口頭発表

・国際的な会議・学会等：２６件

Hashimoto, A., M. Murakami, 2012: A numerical modelling study for the issues 　　on the planned and inadvertent weather modification in Japan, 16th International conference on clouds and precipitation. 13.1.1, Leipzig.

Hashimoto, A., R. Misumi, and M. Murakami, 2012：Development of bulk microphysics parameterization based on multi-dimensional bin microphysics model, 2nd International Workshop on Nonhydrostatic Numerical Models，48-49．

Hashimoto, A., M. Niwano and T. Aoki, 2013: Numerical simulation of the rainfall event in Greenland during SIGMA-IOP2012. SIGMA Workshop, March 6 – 8 2012, Semboku, Japan.

Hayashi, S., 2009: Practical exercise for NWP by using DVD-NHM. The 5th KAGI21 International Summer School. August 2009. Otsu, Japan.

Hayashi, S., 2010: Statistical verification of short range forecasts by NHM and WRF-ARW over Southeast Asia and Japan areas. The 3rd International Workshop on Prevention and Mitigation of Meteorological Disasters in Southeast Asia, March, 2010, Beppu, Japan.

Kajino, M., M. Deushi, T. Maki, T. Aoyagi, A. Hashimoto, and M. Mikami, 2012: Modeling Air and Precipitation Quality in Japan Using a Chemical Meteorology Model (NHM-Chem). AMS 92nd Annual Meeting, New Orleans, USA.

Kato, T., 2010: Dependency of horizontal and vertical resolutions, and turbulence schemes on snowfall forecasts. First International Workshop on Nonhydrostatic Numerical Models. September 2010. Kyoto, Japan.

Kubota, T., H. Eito, K. Aonashi, A. Hashimoto, T. Iguchi, H. Hanado, S. Shimizu, N. Yoshida, and R. Oki, 2009: Development of Spaceborne Radar Simulator by NICT and JAXA using JMA Cloud-resolving Model, 2009 AGU Fall Meeting, A12C-08.

Kubota, T., H. Eito, K. Aonashi, A. Hashimoto, T. Iguchi, H. Hanado, S. Shimizu, N. Yoshida and R. Oki, 2010: Development of spaceborne radar simulator by NICT and JAXA using JMA cloud-resolving model. 2010 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium. TU4.L08.2.

Murakami, M., H. Ohtake, K. Koike, A. Hashimoto, N. Orikasa and A. Saito, Validation of MRI NHM with aircraft and ground-based observations of orographic snow clouds, Asia Oceania Geosciences Society 2011 Annual Meeting.

Nagumo, N., Y. Yamada, S. Hayashi, T. Kato, and T. Hara, 2012: Verification of the resolution dependence of the atmospheric boundary layer process by NHM. 2nd International Workshop on Nonhydrostatic Numerical Models. Sendai, Japan, 76-77.

Nakamura, M., M. Nakano, S. Kanada, S. Hayashi, T. Kato, Y. Honda, K. Kurihara and A., Kito, 2009: Projection of the changes in the future extremes over Japan using a cloud-resolving model. The 3rd International Workshop on Prevention and Mitigation of Meteorological Disasters in Southeast Asia, March, 2010, Beppu, Japan.

Ohtake, H, K. Shimose, J.G.S. Fonseca Jr., T. Takashima, T. Oozeki, and Y. Yamada, 2012: Regional Characteristics of the Simulated Insolation by the Japan Meteorological Agency Meso-Scale Numerical Model for the Forecast of the Photovoltaic Power Production. 27th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition (27th EU PVSEC). Frankfurt, Germany, 4107 – 4111.

Ohtake. H, K. Shimose, Joao Fonseca, T. Takashima, T. Oozeki and Y. Yamada, 2012: Regional and seasonal characteristics of shortwave radiation by the Japan Meteorological Agency mesoscale model for the forecast of a photovoltaic power production. Second International Workshop on Nonhydrostatic Numerical Models. Sendai, Japan.

Ohtake, H., K. Shimose, J. Fonseca, T. Takashima, T. Oozeki and Y. Yamada, 2013: Characteristics of global horizontal irradiance forecasts by the Japan Meteorological Agency mesoscale model. 2nd International Conference Energy & Meteorology (ICEM 2013). Toulouse, France.

Saito, K., 2009: Review of the nonhydrostatic atmospheric model and development of NHM. Seminar at School of Science, Vietnam National University. (6 October, Hanoi, Vietnam).

Shimose, K., H. Ohtake, Y. Yamada, J.G.S. Fonseca Jr., T. Takashima and T. Oozeki, 2012: Validation of Solar Irradiance of the Japan Meteorological Agency Meso-Scale Model: Investigation of Error Cause Around Tokyo, Japan. 27th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition (27th EU PVSEC), Frankfurt, Germany, 4132 – 4135.

Trilaksono, N. J., S. Otsuka, S. Yoden, K. Saito, and S. Hayashi, 2011:A Downscale Experiment on the Heavy Precipitation during the Jakarta Flood Event in January-February 2007. International workshop on downscaling 18-20 January 2011, Tsukuba, Japan.

Wada, A., N. Usui, N. Kohno, Y. Kawai and K. Sato,2009: The ocean response to Typhoon Hai-Tang in 2005 and its influence. International Workshop on Tropical Cyclone-Ocean Interaction in the Northwest pacific. April, 2009, Jeju, Korea, 4-12.

Wada, A., 2012: Numerical simulations on surface roughness lengths and drag coefficients under typhoons. Japan Geoscience Union (JGU) Meeting, Makuhari, Japan, May 20-25, 2012.

Wada, A., 2011: Roles of the ocean in tropical cyclone intensity and its intensification. 8th Annual Meeting Asia Oceania Geosciences Society.

Wada, A., and M. Ishii, 2013: Numerical study on TC-induced oceanic carbon system changes. Japan Geoscience Union (JGU) Meeting, Makuhari, Japan, May 19-24, 2013.

Wada, A., Meghan, F. Cronin, Adrienne J. Sutton, Y. Kawai, and M. Ishii, 2012: Numerical simulation on the interactions between Typhoon Choi-wan in 2009 and the mid-latitude Ocean. Asia Oceania Geosciences Society 9th Annual General Meeting & AGU_2012 Western Pacific Geophysics Meeting (AOGS 2012 - AGU WPGM), Singapore, Aug. 13-17.

Yamada, Y., 2012: A unique cumulonimbus producing a localized heavy rainfall in Tokyo Metropolitan during TOMACS. 16th International Conference on Clouds and Precipitation. 3.1-3, Leipzig.

Yoshimura, H., 2012: Non-hydrostatic global spectral atmospheric model using double Fourier series. Dynamical core seminar, 29 February 2012, Kobe, Japan.

Yoshimura, H., 2012: Development of a Nonhydrostatic Global Spectral Atmospheric Model using Double Fourier Series. 2012 KIAPS International Symposium on Global NWP System Modeling, 12-14 November 2012, Seoul, Korea, 59-62.

・国内の会議・学会等：７１件

青木輝夫, 朽木勝幸, 庭野匡思, 田中泰宙, 保坂征宏, 橋本明弘, 本山秀明, 兒玉裕二, 植竹淳, 竹内望, 的場澄人, 杉山慎, 山口悟, 本吉弘岐, 岩田幸良, 杉浦幸之助, 八久保晶弘, 堀雅裕, 谷川朋範, 本谷研, 山崎哲秀, 2012: 「北極域における積雪汚染及び雪氷微生物が急激な温暖化に及ぼす影響評価に関する研究」（SIGMAプロジェクト）の紹介. 日本気象学会2012年度秋季大会, D313.

永戸久喜，久保田拓志，青梨和正，橋本明弘，井口俊夫，清水収司，2009：TRMM/PR・TMI観測データを用いたJMA-NHM雲微物理過程の検証，第11回非静力学モデルに関するワークショップ講演予稿集，D-1.

永戸久喜，久保田拓志，青梨和正，橋本明弘，2009：TRMM/PR・TMI観測データを用いたJMA-NHM雲微物理過程の検証，日本気象学会2009年度秋季大会講演予稿集, D211.

永戸久喜，久保田拓志，青梨和正，橋本明弘，2009：TRMM/PR・TMI観測データを用いたJMA-NHM雲微物理過程の検証，名古屋大学地球水循環研究センター平成21年度共同研究集会「衛星による陸上の高精度降水推定技術の開発とその開発途上国の水問題解決への利用の研究企画のための集会」報告書，17-19.

大関崇，高島工，J. Fonseca，大竹秀明，下瀬健一、山田芳則、2013：太陽光発電システムの数時間先の発電予測に関する研究。日本電気学会　平成25年電力・エネルギー部門大会. 新潟県新潟市.

大竹秀明，下瀬健一，Joao Gari da Silva Fonseca Jr.，高島　工，大関　崇、山田芳則、2012：太陽光発電量予測に向けた気象庁メソ数値予報モデルの日射量予測の経年・季節変化と地域特性．日本電気学会・平成24年電力・エネルギー部門．10.　北海道札幌市．

大竹秀明、下瀬健一、山田芳則, Joao Gari da Silva Fonseca Jr.,高島工、大関崇、太陽光発電量予測グループ, 2012：太陽光発電量予測に向けた気象庁メソ数値予報モデルの日射量予測の地域・季節特性．日本気象学会2012年度春季大会、C301．

大竹秀明, 下瀬健一, Joao Gari da Silva Fonseca Jr, 高島工, 大関崇, 山田芳則、2013：気象庁メソモデルによる日射量予測値の予測実績からみた信頼区間の検討．日本電気学会　平成25年電力・エネルギー部門大会．新潟県新潟市．

大竹秀明, 下瀬健一, J. Fonseca Jr, 高島工, 大関崇, 山田芳則、2013：気象庁メソモデルによる日射量予測値の予測実績からみた誤差幅の把握．第32回エネルギー・資源学会研究発表会．東京都千代田区．

大竹秀明, 下瀬健一, J. Fonseca Jr, 高島工, 大関崇, 山田芳則、2013：気象庁メソモデルによる日射量予測の実績から解析された誤差幅の特徴．第10回「次世代の太陽光発電システム」シンポジウム．石川県金沢市．

梶野瑞王, 出牛真, 眞木貴史, 青栁暁典, 橋本明弘, 三上正男, 非静力学気象化学モデル（NHM-Chem）の開発微量気体, 日本気象学会2011年度秋季大会, D163.

加藤輝之, 2010: 雲解像モデルによる降雪予測, ワークショップ『降雪に関するレーダーと数値モデルによる研究(第８回)』.

加藤輝之, 2010: 雲解像モデルによる降雪予測　– 水平・鉛直解像度、あられ と雪の蒸発量抑制に関する感度 -, 科振費「渇水対策のための人工降雨・降雪 に関する総合的研究」2009年度研究発表会.

加藤輝之, 2010: 降雪予想に対する水平・鉛直解像度と乱流過程の依存性, 日本気象学会2010年度春季大会　A204.

加藤輝之, 2011：降雪予想に対する水平・鉛直解像度と乱流過程の依存性, 超高精度メソスケール気象予測研究会.

加藤輝之, 2011：降雪予想に対する水平・鉛直解像度と乱流過程の依存性－鉛直プロファイルの違い－, 第13回非静力学モデルに関するワークショップ.

加藤輝之, 2011：降雪予想に対する水平・鉛直解像度と乱流過程の依存性その２：鉛直プロファイルの違い, 日本気象学会2011年度秋季大会, C114.

加藤輝之・大泉三津夫, 2009: SiBを用いた2005年度冬季の積雪量予想実験, 日本気象学会2009年度春季大会　B304.

加藤輝之・山田芳則 ・中野満寿男, 2009: Kain-Fritschスキームの発動条件を 海陸別に改良- 1km雲解像モデルで再現された積乱雲の雲底高度から -, 第11回 非静力学モデルワークショップ予稿集, G-3.

金田幸恵, 和田章義, 中野満寿男, 加藤輝之, 2010: 水平解像度5km/2kmの非静力学モデルJMANHMを用いた非常に強いTCの発達に関する感度実験～特に境界層スキームに着目して. 日本気象学会2010年度春季大会，C205.

金田幸恵, 和田章義, 中野満寿男, 加藤輝之, 2011: 水平解像度5km/2kmの非静力学モデルJMANHMを用いた非常に強いTCの発達に関する感度実験～境界層スキームによる構造と下層フラックスの鉛直輸送. 日本気象学会2011年度秋季大会，A310.

金田幸恵, 和田章義, 2012: 水平解像度2kmの非静力学モデルによる非常に強いTCの構造の将来変化、日本気象学会秋季大会、B356.

金田幸恵, 和田章義, 2012: 水平解像度2kmの非静力学モデルJMANHMを用いた非常に強いTCの発達に関する感度実験(3)～境界層構造と海面フラックス、日本気象学会春季大会、D409.

金田幸恵, 和田章義, 坪木和久, 2013: 非常に強い熱帯低気圧のinner-core構造に対する物理過程の影響～水平解像度2kmの２つの非静力学モデルを用いたダウンスケール実験より. 日本気象学会2013年度秋季大会 （予定）.

久保田拓志, 永戸久喜, 青梨和正, 橋本明弘, 井口俊夫, 花土弘, 清水収司, 吉田直文, 沖理子, 2009: 衛星搭載降水レーダシミュレータによるJMA-NHM雲微物理過程の検証，日本気象学会2009年度秋季大会講演予稿集, D212.

斉藤和雄, 2010: 研究者人生の転機とNHM開発エピソード. 2010年度気象若手会夏の学校（招待講演）.

下瀬健一，大竹秀明，Joao Gari da Silva Fonseca Jr.，高島　工，大関　崇、山田芳則、2012：太陽光発電予測に向けた気象庁メソ数値予報モデルの日射量予測精度検証―つくばでの大外し事例の解析―．日本電気学会・平成24年電力・エネルギー部門．182.

下瀬健一，大竹秀明，J. Fonseca，高島工，大関崇，山田芳則、2013：太陽光発電予測に向けた気象庁メソモデルの日射量予測改良　－日射量予測に影響を及ぼす雲量予測手法の改良に関する一検討―．日本電気学会　平成25年電力・エネルギー部門大会．新潟県新潟市．

南雲信宏, 山田芳則, 加藤輝之, 原旅人 2013: JMA-NHMの理想実験における境界層過程の解像度依存性の検証. 第15回非静力学モデルに関するワークショップ講演予稿集, P84-85.

橋本明弘・新堀敏基・福井敬一, 2009: 雲過程を考慮した噴煙モデルの開発－Sarychev Peak 2009年6月12日噴火事例への適用－. 日本火山学会2009年度秋季大会, A02.

橋本明弘, 2009: 雲過程を考慮した噴煙モデルの開発 Sarychev Peak 2009年6月12日噴火事例への適用, 平成21年度東京大学地震研究所共同利用研究集会「火山現象の数値計算研究」.

橋本明弘・新堀敏基・福井敬一, 2010: 雲・降水過程を考慮した噴煙－降灰モデルの開発（その２）霧島山新燃岳2008年8月22日噴火事例への適用. 平成22年度東京大学地震研究所共同利用研究集会「火山現象の数値計算研究」.

橋本明弘・新堀敏基・福井敬一, 2011: 霧島山新燃岳噴火に伴う火山灰輸送の数値実験. 日本地球惑星科学連合2011年大会, SVC050-08.

橋本明弘, 2011: ビン法によるバルク法雲物理過程の改良, 超高精度メソスケール気象予測研究会, 2013年3月, 神戸.

橋本明弘 2011, 総合的水資源予測モデルを用いた人工降雨・降雪の影響評価, 第36回メソ気象研究会, 2011年11月, 名古屋.

橋本明弘・新堀敏基・福井敬一, 2011: 霧島山新燃岳噴火に伴う火山灰輸送の数値実験（その２）. 日本火山学会2011年度秋季大会, A1-19.

橋本明弘, 2011: 新燃岳2011年1月26日噴火にともなう火山灰輸送の数値実験. 平成23年度東京大学地震研究所共同利用研究集会「火山現象のダイナミクス・素過程研究.

橋本明弘, 2011: 新燃岳 2011 年1月26－27日の噴火にともなう火山灰輸送の数値実験. 第27回つくば火山学セミナー「噴煙と火山灰輸送に関する新知見～霧島新燃岳噴火から～」.

橋本明弘, 佐藤陽祐, 久芳奈遠美, 2012: 多次元ビン法ＮＨＭの開発・改良, 第 2 回超高精度メソスケール気象予測研究会, 2012年3月, 神戸.

橋本明弘・新堀敏基・福井敬一, 2012: 霧島山新燃岳噴火に伴う火山灰輸送の数値実験（その３）. 日本火山学会2012年度秋季大会, B1-13.

橋本明弘・新堀敏基・福井敬一, 2012: 新燃岳2011年1月26－27日噴火にともなう広域火山灰輸送の数値実験. 平成24年度東京大学地震研究所共同利用研究集会「火山現象のダイナミクス・素過程研究」.

橋本明弘, 三隅良平*, 村上正隆, Richard D. Farley*, 多次元ビン法微物理モデルを利用したバルク法微物理モデルの開発・改良, 日本気象学会2012年度秋季大会, D162．

橋本明弘, 2013: 多次元ビン法 NHMの開発・改良－物理アンサンブルのための基礎実験－, 第 3 回超高精度メソスケール気象予測研究会, 2013年3月, 神戸.

橋本明弘, 山下克也, 村上正隆, 伊東克郎, 山田誠, 山本厚, 松尾崇宏, 2013: 吸湿性粒子最適シーディング法に関する数値実験. 日本気象学会2013年度春季大会, A304.

橋本明弘, 山下克也*, 村上正隆, 2013: 吸湿性エアロゾル２成分系における雲形成に関する数値実験. 第30回エアロゾル科学・技術研究討論会, A18.

橋本明弘, 新堀敏基，福井敬一、2012：霧島山新燃岳噴火に伴う火山灰輸送の数値実験（その３）, 日本火山学会2012年度秋季大会，B1-13.

橋本明弘, 新堀敏基，福井敬一, 2012：新燃岳2011年1月26-27日噴火にともなう広域火山灰輸送の数値実験, 平成24年度東京大学地震研究所共同利用（研究集会）「火山現象のダイナミクス・素過程研究」，東京都文京区．

橋本明弘, 三隅良平, 村上正隆, Richard D. Farley, 2012：多次元ビン法微物理モデルを利用したバルク法微物理モデルの開発・改良．日本気象学会2012年度秋季大会，D162.

林修吾，斉藤和雄, 2009: 東南アジア域と日本域におけるNHMとWRF-ARWによる短期予報での日変化の再現性検証　水平解像度20kmモデルに1wayネストした5kmモデルでの結果．日本気象学会2009年度秋季大会予稿集，D167.

林修吾，斉藤和雄, 2009: 東南アジア域および日本域におけるNHMとWRF-ARWによる短期予報の統計的精度検証．「東南アジア地域の気象災害軽減国際共同研究」第三回国内研究集会.

林修吾，2010: 東南アジア域における短期予報の精度検証メソ研．第34会メソ気象研究会．

林修吾，2010：雲解像モデルの物理量を用いた発雷予測手法の開発．日本気象学会2010年度秋季大会，C372.

林修吾, 南雲信宏, 山田芳則, 橋本明弘, 下瀬健一、2012：高解像度モデルによる熱雷(夏季不安定性降水)の再現性, 日本気象学会2012年度春季大会．B403.

前島康光*, 橋本明弘, 村上正隆, 2012：小河内貯水池の集水域を対象とした暖候期の降水シミュレーション, 日本気象学会2012年度秋季大会，A208.

三隅良平, 橋本明弘, 村上正隆, 折笠成宏, 斎藤篤思, 田尻拓也, 山下克也, 久芳奈遠美, J.-P. Chen, 2009: 対流性降雪雲の発達期における雲物理構造 ―多次元ビン法シミュレーション―. 日本気象学会2009年度秋季大会予稿集, D209.

山田芳則、2012：東京に大雨をもたらした2つの型の積乱雲．日本気象学会2012年度春季大会．D162.

山田芳則、2013：2012年9月4日に東京に出現した孤立型積乱雲の構造。2013年度日本気象学会春季大会。A201.

山田芳則、2013：気象庁非静力学モデルのバルク微物理モデルの改良と開発。第15回非静力学モデルに関するワークショップ。札幌市。講演予稿集 17-18.

山田芳則、2013：気象学サイドから見た太陽光発電予測の将来の姿（招待講演）．AES 太陽光発電システム研究発表会（第15回）。東京都目黒区。

山田芳則、2013：気象庁数値予報モデルによる日射量予測と予測日射量の誤差の特徴（招待講演）．第5回セミナー「太陽光発電システムの発電出力把握・予測技術」．東京都新宿区．

吉村裕正, 2011: 二重フーリエ級数を使用した非静力全球スペクトル大気モデルの開発. 日本気象学会2011年度春季大会講演予稿集、B401.

和田章義, 2011: 成熟期の台風強度と海面水温の関係. 日本気象学会2011年秋季大会講演予稿集, C360.

和田章義, 2012: 2009年台風Choi-wanと海洋との相互作用、日本気象学会秋季大会、B358.

和田章義, 2012: 2009年台風Choi-wanと海洋との相互作用、日本気象学会2012年秋季大会講演予稿集、B358.

和田章義, 2013: 海洋データ同化による海洋解析場が台風シミュレーションに与える影響, 日本気象学会2012年春季大会講演予稿集、B406.

和田章義, 川合義美, 碓氷典久, 2009: 海面水温日変化が台風強度予測に与える影響, 日本気象学会2009年度秋季大会講演予稿集, C162.

和田章義、高野洋雄、碓氷典久、川合義美、2009:台風発達期における台風Hai-Tang(2005)と海洋との相互作用、日本気象学会2009年度春季大会講演予稿集、D406.

和田章義, 川合義美, 碓氷典久, 2009: 海面水温日変化が台風強度予測に与える影響, 平成21年度京都大学防災研究所共同研究集会「台風研究会：台風災害の歴史と教訓 －伊勢湾台風から50年－」, 78-83.

和田章義, 高野洋雄, 川合義美, 碓氷典久, 2010: 台風Hai-Tang(2005)の強度予測に対する波浪-海洋相互作用の役割.　日本気象学会2010年度春季大会，C207. 和田章義, 2011: 成熟期の台風強度と海面水温の関係. 日本気象学会2011年秋季大会講演予稿集, C360.

和田章義, 碓氷典久, 2012: 台風第15号の急発達に関する数値実験、日本気象学会春季大会、A468.

和田章義, 碓氷典久, 北畠尚子, 小山 亮, 2012: 2011年台風第12号の強度変化と海洋の相互作用、日本気象学会春季大会、A467.

イ．ポスター発表

・国際的な会議・学会等：１９件

Hashimoto, A., 2010: Development of the microphysical trajectory model to simulate the aerosol/cloud particle evolution in upper troposheric ice cloud. First International Workshop on Nonhydrostatic Numerical Models, Kyoto, Japan.

Hashimoto, A., T. Shimbori, K. Fukui and A. Takagi, 2013: Numerical Simulation of Transport and Sedimentation of Volcanic Ash for the Eruptions at Mt. Shinmoe-dake during 26-27 January 2011, International Association of Volcanology and Chemistry of the Earth’s Interior 2013 Scientific Assembly, 4F-P11.

Hayashi, S. 2011: Predicting of lightning activity in Japan using mesoscale model output statistics. Fifth Conference on the Meteorological Applications of Lightning Data. 91th AMS Annual Meeting.

Hayashi, S., 2013: Verification of predictability of summer thunderstorm simulation using radar reflectivity., 2nd International Workshop on Nonhydrostatic Numerical Models, P10, Sendai, Japan.

Iguchi, T., T. Nakajima, A. Khain, K. Saito, T. Takemura, H. Okamoto, T. Nishizawa and W. Tao, 2009: Evaluation of cloud microphysics simulated by a meso-scale model coupled with a bin-based scheme using observation data by W-band radar. 2009 AGU Fall Meeting (14–18 December) San Francisco, California, USA.

Kato, T., Y. Yamada and M. Nakano, 2009: Improvement of Kain-Fritsch convection parameterization scheme to suppress its produced rainfall areas along coastal lines, Proc. of Conference on MCSs and High-Impact Weather/Climate in East Asia, 404-411.

Kubota, T., H. Eito, T. Iguchi, H. Hanado, K. Aonashi, S. Shimizu, N. Yoshida, R. Oki, 2009: Preliminary results of satellite radar simulator using cloud-resolving model by the Japan Meteorological Agency, Proceedings EarthCARE Workshop 2009, 201-206.

Murazaki, K., 2012: Evaluation of the Temperature Predictive Accuracy of Winter Hokuriku by JMA-NHM. 2nd International Workshop on Nonhydrostatic Numerical Models. P5, Sendai, Japan.

Nakamura, M., M. Nakano, S. Kanada, S. Hayashi, T. Kato, H.Sasaki, K., Aranami, Y. Honda, K. Kurihara and A., Kito, 2009: Projection of the changes in the future extremes over Japan using a cloud-resolving model (JMA-NHM). Fourth Japan-China-Korea Joint Conference on Meteorology 8–10 November 2009, Tsukuba, Japan, P-41.

Nakamura M., T. Kato and S. Hayashi, 2010: .Validation of Diurnal Variation of Summertime Precipitation in Kanto Region Simulated by a Nonhydrostatic Model (JMA-NHM). Proceedings of the First International Workshop on Nonhydrostatic Numerical Models, 29 Sep.-1 Oct., 2010, Kyoto, 133-134.

Ohtake, H., K. Shimose, Y. Yamada, J.G.D.S. Fonceca Jr., T. Takashima, T. Oozeki, 2012: Validation of surface downward shortwave radiation of the Japan Meteorological Agency meso-scale model for the forecast of photovoltaic power production. 16th International Conference on Clouds and Precipitation. P.9-10. Leipzig.

Ohtake. H,, K. Shimose, Joao Fonseca, T. Takashima, T. Oozeki and Y. Yamada, 2013: Regional and seasonal characteristics of shortwave radiation by the Japan Meteorological Agency mesoscale model for the forecast of a photovoltaic power production. Fourth Conference on Weather, Climate, and the New Energy Economy. American Meteorological Society. Austin, Texas.

Shimose, K., H. Ohtake, Y. Yamada, J.G.D.S. Fonceca Jr., T. Takashima, T. Oozeki, 2012: Investigation of the significant radiation error case of the Japan Meteorological Agency meso-scale model for the forecasting the photovoltaic power production. 16th International Conference on Clouds and Precipitation. P.9-21. Leipzig.

Shimose, K., H. Ohtake, Y. Yamada, J. G. D. S. Fonseca Jr., T. Takashima, and T. Oozeki, 2012: Improvement of the Japan Meteorological Agency Meso-Scale Model for the Forecasting the Photovoltaic Power Production: Sensitivity Experiments of Radiation-Related Schemes. Second International Workshop on Nonhydrostatic Numerical Models. Sendai, Japan.

Shimose, K., H. Ohtake, Y. Yamada, J. G. D. S. Fonseca Jr., T. Takashima, and T. Oozeki, 2013: Improvement of the Japan Meteorological Agency Meso-Scale Model for the Forecasting the Photovoltaic Power Production: Sensitivity Experiments of Radiation-Related Schemes. Fourth Conference on Weather, Climate, and the New Energy Economy. American Meteorological Society. Austin, Texas.

Wada, A., N. Kohno, N. Usui and Y. Kawai, 2009: Preliminary numerical experiments for Typhoon Hai-Tang in 2005 by Typhoon-wave-ocean coupled model. Fourth Japan-China-Korea Joint Conference on Meteorology 8–10 November 2009, Tsukuba, Japan, 251.

Wada, A., and N. Kohno, 2012: Impact of surface roughness length on typhoon simulation. 30th Conference on Hurricanes and tropical Meteorology, Ponte Vedra Beach, Florida, USA, Apr. 15-20.

Wada, A., Meghan, F. Cronin, Adrienne J. Sutton, Y. Kawai, and M. Ishii, 2012: Numerical simulations of interactions between Typhoon Choi-wan and the ocean. AGU fall meeting, San Francisco, USA, Dec. 3-7.

Wada, A., T. Uehara, and S. Ishizaki, 2013: Daily observations by profiling floats and numerical simulations on typhoons during 2011-2012 typhoon seasons. JpGU, Makuhari, Japan.

・国内の会議・学会等：３３件

石井恭介，林修吾，藤部文昭，2010：日本とその沿岸における落雷頻度の統計解析．日本気象学会2010年度秋季大会，P398.

石井恭介，林修吾，藤部文昭，2010：日本とその沿岸における落雷頻度の統計解析．第８回環境研究シンポジウム.

大竹秀明, 村上正隆, 折笠成宏, 斎藤篤思, 橋本明弘, 加藤輝之, 2011: 夏季の高知上空における航空機観測と雲解像モデルとの統計的なvalidation, 日本気象学会2011年春季大会, P218.

大竹秀明, 下瀬健一, 山田芳則, J. Fonseca Jr, 高島工, 大関崇, 太陽光発電量予測研究グループ、2013：気象庁メソモデルの日射量予測外れ時における雲のタイプの出現頻度。日本気象学会2013年度春季大会 P328.

久保田拓志，永戸久喜，青梨一正，井口俊夫，清水収司，沖理子，2010:JMA-NHMを用いたGPM/DPR観測の降雨非一様性補正手法の開発．日本気象学会2010年度秋季大会，P388.

小池克征・村上正隆・橋本明弘, 2010: JMANHM_1kmデータを用いたダム流域における降雪気象因子の特性に関する研究. 日本気象学会2010年度春季大会, 東京, P321.

小池克征, 村上正隆, 大竹秀明, 橋本明弘, 2011: 山岳性降雪雲を対象とした地上気象観測とJMANHM_1kmデータとの統計的なValidation. 日本気象学会2011年度春季大会, P120.

下瀬健一、大竹秀明、山田芳則, Joao Gari da Silva Fonseca Jr.,高島工、大関崇、太陽光発電量予測グループ、2012：太陽光発電量予測に向けた気象庁メソ数値予報モデル (MSM) の短波放射量の検証　－つくばでの誤差要因の解析－．日本気象学会2012年度春季大会、P119．

下瀬健一，大竹秀明，J. Fonseca，高島工，大関崇，山田芳則、2013：PV発電 予測に向けた気象庁メソ数値予報モデルの日射予測の改良　－日射予測と雲量予測－。第10回「次世代の太陽光発電システム」シンポジウム．石川県金沢市．

中野満寿男, 加藤輝之, 村上裕之, 金田幸恵, 中村誠臣, 栗原和夫, 鬼頭昭雄, 2009, 日本に接近する台風の将来変化, 日本気象学会2009年度春季大会, P336.

中野満寿男, 加藤輝之, 金田幸恵, 栗原和夫, 2009, 領域気候実験におけるSBC法の台風強度予測への影響, 日本気象学会2009年度秋季大会, P391.

中村誠臣，中野満寿男，金田幸恵，加藤輝之，林修吾，栗原和夫，鬼頭昭雄，2009：　関東域での夏季不安定降水のNHMによる再現性の評価．日本気象学会2009年度春季大会講演予稿集，P209.

中村誠臣，加藤輝之，林修吾，2009: 浅い積雲対流の表現の解像度や境界層スキーム等への依存性についての非静力学モデル（NHM）による比較実験．日本気象学会2009年度秋季大会講演予稿集，P127.

中村誠臣・加藤輝之・林修吾，2010：2008年8月9日に甲信地域で発生した不安定降水のNHMによる再現実験．日本気象学会2010年度春季大会予稿集，P405.

南雲信宏, 山田芳則, 林修吾, 加藤輝之, 原旅人 2012: NHMにおける境界層過程の解像度依存性の検証. 日本気象学会2012年度春季大会予稿集, P331.

橋本明弘・福井敬一・高木朗充, 2009: 雲・降水過程を考慮した噴煙－降灰モデルの開発. 日本地球惑星科学連合2009年大会, V159-P026.

橋本明弘・加藤輝之・田尻拓也・斎藤篤思・大竹秀明・村上正隆, 2010: 山岳性降雪雲に関する雲解像モデルの予想特性.日本気象学会2010年春季大会, P322.

橋本明弘・三隅良平・村上正隆・Richard D. Farley, 2010: 4-ICE バルク法微物理過程の開発.日本気象学会2010年秋季大会, P393.

橋本明弘, 2010: 詳細な雲・降水過程に基づく大気エアロゾル沈着モデルの開発. 第27回エアロゾル科学・技術研究討論会, P14.

橋本明弘・新堀敏基・福井敬一, 2010: 雲・降水過程を考慮した噴煙-降灰モデルの開発（その２）　霧島山新燃岳 2008年8月22日噴火事例への適用. 2010年度日本火山学会秋季大会, P56.

橋本明弘, 村上正隆, 2011: 早明浦ダムを対象とする暖候期雲シーディングの模擬的数値実験, 日本気象学会2011年度秋季大会, P138.

橋本明弘, 村上正隆, 地上発煙装置による雲シーディングに関する数値実験, 日本気象学会2012年度春季大会, P348.

橋本明弘, 村上正隆, 2012：ヨウ化銀を用いた地上からの雲シーディングに関する数値実験, 第29回エアロゾル科学・技術研究討論会，2012年8月，P22．

橋本明弘・新堀敏基・福井敬一, 2012: JMANHMを用いた降灰再現実験：2011年1月26‐27日新燃岳噴火. 日本気象学会2012年度秋季大会, P363.

林修吾，荒波恒平，斉藤和雄, 2009: 東南アジア域および日本域におけるNHMとWRF-ARWによる短期予報の統計的精度検証　水平解像度20kmモデルと1wayネストした5kmモデルでの結果．日本気象学会2009年度春季大会講演予稿集，P210.

林修吾，2011：雷放電数とアメダス10分値によるシビア現象との関係．日本気象学会2011年度秋季大会，P347.

林修吾, 2012：高解像度モデルによる熱雷(夏季不安定性降水)の再現性(その２), 日本気象学会2012年度秋季大会．P125.

村崎万代・山田芳則・加藤輝之,2011: JMANHMによる冬季日本海側の降水予測精度の検証 ,日本気象学会2011秋季大会, P156

村崎万代、2012：JMANHMによる冬季北陸地方の気温予測精度の検証．日本気象学会2012年度秋季大会．P141.

山田芳則, 2011: 気象庁非静力学モデルのバルク微物理モデルに組み込んだオプション. 日本気象学会2011年度秋季大会 P356

山田芳則、藤吉康志、大角光司、2012：面相関法とドップラー速度データとを組み合わせて海氷の移動速度を算出する試み．日本気象学会2012年度春季大会．P341.

山田芳則、八木綾子、藤吉康志、藤原忠誠、神田学, 2012: VIV 法とドップラー速度データとを組み合わせて大気中の風の場を算出する試み．日本気象学会2012年度秋季大会．P103.

和田章義, 高野洋雄, 2010: 台風Hai-Tang(2005)強度予測に対する地表面過程の影響.　 日本気象学会2010年度秋季大会，P350.

３．２　報道・記事

年順（古いものから新しいものの順）

・プレスリリース：「天候に左右されずに流氷を検出し，高精度で流氷の動きをとらえる手法を開発」．北海道大学低温科学研究所．平成26年2月26日．

３．３　その他（１（３）「成果の他の研究への波及状況」関連）

「21世紀気候変動予測革新プログラム」において、本研究で改良した対流パラメタリゼーション (Kain-Fritsch スキーム) を使用した論文を書きに掲げる。

Nakano, M., T. Kato, S. Hayashi, S. Kanada, Y. Yamada, and K. Kurihara, 2012: Development of a 5-km-mesh cloud-system-resolving regional climate model at the Meteorological Research Institute. J. Meteor. Soc. Japan, 90A, 339-350.