統合陸域シミュレータによる陸域水循環シミュレーション：積雪過程に着目して

使用集成陆地模拟器进行陆地水循环模拟：关注积雪过程

基本信息

批准号：
21K04269
负责人：
新田友子
金额：
$ 2.5万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

気候モデルによる将来の気候変動予測は、気候変動に関する政府間パネル第6次評価報告書にまとめられた最新の研究から産業界に至るまで幅広く利用されている。大気・海洋・陸から構成される気候モデルにおいて、陸モデルは大気モデルへ下部境界条件を提供し、土壌水分・積雪はメモリとしての役割を持つ。そのため、陸域過程を正確・詳細にモデル化することは、気候モデルの高度化・精緻化のために重要な課題のひとつである。本研究では、統合陸域シミュレータ（ILS）において、特に積雪過程に着目して改良を行い、陸域水循環シミュレーションの改善が気候モデルの精度向上に寄与するのかどうか明らかにすることを目的としている。今年度は主に、積雪スキームの改良と、気候モデルMIROCの大気モデルとILSを結合したAGCM実験に取り組んだ。積雪スキームの改良に関しては、特に北方林地域の地表面アルベドのバイアス改善を目指し、積雪時の個葉のアルベドを計算するスキームを改良した。キャノピー上の積雪量と個葉のアルベドの非線形な関係を考慮できるよう改良した結果、積雪域の地表面アルベドのバイアスが全体として低減され、特に堆積期のバイアス改善が顕著であることが示された。また、昨年度準備したCGCM実験よりも計算負荷が軽く、積雪の大気への影響を評価するには大気・陸域結合実験で十分と考えられることから、AGCM実験に向けた準備を進めた。ILSとMIROC大気モデルを、ILSの結合インターフェイスを通して結合し、大気モデルが計算する地表面の気象変数とILSが計算する地表面フラックス等の変数を交換しながら実験を行なった結果、20年間の計算が問題なく動作することを確認した。国際的な陸モデルベンチマークプロジェクトの参加に関しては、フラックス観測のサイトを対象としたILS実験の結果を提出し、結果について議論した。

从政府间气候变化专门委员会第六次评估报告中总结的最新研究到工业界，利用气候模型预测未来气候变化已得到广泛应用。在由大气、海洋和陆地组成的气候模型中，陆地模型为大气模型提供了较低的边界条件，土壤湿度和积雪作为记忆。因此，准确而详细的陆地过程建模是气候模型进步和完善的重要问题。本研究的目的是改进综合陆地模拟器（ILS），特别关注积雪过程，并阐明陆地水循环模拟的改进是否有助于提高气候模型的准确性。今年，我们主要致力于改进积雪方案，并进行了将气候模型MIROC的大气模型与ILS相结合的AGCM实验。在积雪方案的改进方面，我们改进了积雪期间单叶反照率的计算方案，旨在改善北方森林地区地表反照率的偏差。通过改进考虑冠层积雪量与单个叶片反照率之间非线性关系的方法，结果表明，雪覆盖地区地表反照率的偏差总体减小，沉积期间的偏压改善尤其显着。此外，由于计算量比去年准备的CGCM实验轻，因此准备了AGCM实验，并且认为大气-陆地耦合实验足以评估降雪对大气的影响。我们通过ILS耦合接口将ILS和MIROC大气模型结合起来，并在交换大气模型计算出的地表气象变量和ILS计算出的地表通量等变量的同时进行了实验，确认其工作没有任何问题。关于参与国际土地模型基准项目，我们提交了针对通量观测点的ILS实验结果并进行了讨论。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

陸域モデルの土壌水分スキームの高度化と土壌パラメータの水平・鉛直分布の考慮

土地模型土壤湿度方案的复杂性以及土壤参数水平和垂直分布的考虑

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
浜田光太郎;山崎大;新田友子
通讯作者：
新田友子

斜面流れを考慮した全球陸域モデルによる丘-谷間水分コントラストの再現

使用考虑坡度流的全球土地模型再现山谷湿度对比

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
足立幸太;山崎大;新田友子
通讯作者：
新田友子

統合陸域シミュレータと気候モデル MIROC の連成シミュレーション

综合陆地模拟器与气候模型MIROC耦合模拟

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
計算工学講演会論文集
影响因子：
0
作者：
Mikoto Furuichi;Daisuke Nishiura;Jian Chen;澤野命，斐翔磨，河井克之，中島晃司;渡邉康太郎，伊藤大知，小峯秀雄，王海龍，山田味佳，関口高志;Tomoyoshi NISHIMURA;新田友子，荒川隆，鳩野美佐子，竹島滉，山崎大，芳村圭
通讯作者：
新田友子，荒川隆，鳩野美佐子，竹島滉，山崎大，芳村圭

Development of MIROC-ILS: coupling of multiple land component models with atmosphere and ocean models

MIROC-ILS的开发：多个陆地成分模型与大气和海洋模型的耦合