陸面・雲微物理データ同化システムによるアジア域の降水予測可能性の向上

利用地表/云微物理数据同化系统提高亚洲降水的可预测性

• 批准号: 12J08545
• 负责人: 瀬戸 里枝
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J08545/
• 关键词: 大気‐陸面結合データ同化システム; 豪雨予測; チベット高原大気加熱; 陸面データ同化; 雲微物理データ同化; 降水予測; 衛星マイクロ波観測; 関東域; チベット高原; 大気加熱; 衛星観測; アジア域

開発したCALDAS-WRFの改良を進め、雲域内の水蒸気と気温の同化をこれまでの雲の同化過程に含めることで、課題の一つであったピーク時降水量の不足が改善され、ポイントスケールでの観測降水量との良い一致を確認できた。水平解像度数kmの精度で降水強度を適切に再現できたことは、洪水予測を飛躍的に向上させる降水予測を行う可能性を示す結果といえる。もう一つの課題の降水継続時間については、原因の一つと考えられる広域の風の場の改善のために、気象庁よりご提供頂いたウインドプロファイラデータの同化を、3DVARを用いて試みた。しかし、データの得られる地点数が少ないことや、広域の水蒸気・気温場の同化は行っていないことから、効果は僅かに留まった。現業モデルなどによる、精度の高い広域大気場データの利用などで、更なる改善が期待できる。雲水量や雲の鉛直分布の再現性向上も重要な課題であるが、これらは観測データも少なく、現時点ではシステムの再現性の評価も難しい段階である。平成26年度は、数少ない観測データの一つである、CloudSat衛星の能動型のマイクロ波レーダーのデータを使用して、雲水量の鉛直分布の評価を行い、CALDAS-WRFは実際よりもかなり過大な雲水量を同化してしまう傾向を確認した。今後、より詳細な評価を行い、同化手法や放射伝達モデルの改良していくことが必要である。降水の季節予測に向けたアジアモンスーンに関する解析研究については、平成26年度は陸面データ同化を長期に適用し、平成25年度までに明らかにした、チベット高原の2008年の加熱メカニズムと同様のメカニズムが2004年から2010年の同時期にも見られることを確認した。今後はチベット高原の陸面状態と大気加熱、そしてアジアモンスーンなどの広域循環場の年々変動をより詳細に解析し、相互の影響がどの程度であるかを明らかにすることが課題である。

通过改善开发的Caldas-WRF，包括在先前的云同化过程中云区域内的水蒸气和温度的同化，峰值降水的短缺（这是挑战之一）得到了改善，并确认这是与观察到的点尺度上观察到的降水量的很好的一致性。通过几公里的水平分辨率正确再现降水强度的能力是进行降水预测的结果，从而显着改善了洪水预测。为了改善日本气象局提供的风剖面数据，我们试图使用3DVAR吸收降水持续时间，以改善大区风场，这被认为是原因之一。但是，效果仅由于可以获得数据的点数少量以及缺乏广泛的水蒸气和温度场的吸收而略有效果。通过使用当前模型的高度准确的大气场数据，可以通过使用高度准确的大气场数据等。改善云水体积的可重复性和云的垂直分布也是一个重要问题，但是观察数据的限制也很重要，目前很难评估系统的可重复性。 2014年，我们使用来自Cloudsat卫星的活性微波雷达的数据评估了云水量的垂直分布，Cloudsat卫星是少数观察数据之一，并确认Caldas-Wrf倾向于吸收云水量的比实际上要大得多。将来有必要进行更详细的评估并改善同化技术和辐射转移模型。关于亚洲季料中季节降水预测的分析研究，我们证实，与2004年至2010年的藏族平原的供暖机制相同的机制相同，到2013年也揭示了2004年的同一时期。季风，并阐明相互影响的程度。

项目成果

Development of a satellite land data assimilation system coupled with WRF

与 WRF 结合的卫星陆地数据同化系统的开发

• 发表时间: 2013
• 作者: Seto;R.;T. Koike;and M. Rasmy
• 通讯作者: and M. Rasmy

WRFを結合した陸面・雲の衛星データ同化システムの開発と関東域への適用

结合WRF开发陆地/云卫星数据同化系统并在关东地区应用

• 发表时间: 2014
• 作者: 瀬戸里枝;小池俊雄;Mohamed RASMY
• 通讯作者: Mohamed RASMY

RFを結合した陸面・雲の衛星データ同化システムの開発と関東域への適用

开发射频与关东地区应用相结合的地表/云卫星数据同化系统

• 发表时间: 2014
• 期刊: 水工学論文集
• 作者: 瀬戸里枝;小池俊雄;Mohame dR ASMY
• 通讯作者: Mohame dR ASMY

Analysis of the atmospheric heating process and its seasonal variation over the Tibetan Plateau using a land data assimilation system

利用陆地资料同化系统分析青藏高原大气加热过程及其季节变化

• 发表时间: 2014
• 作者: Seto;R.;T. Koike;and M. Rasm y
• 通讯作者: and M. Rasm y

Analysis of the vertical structure of the atmospheric heating process and its seasonal variation over the Tibetan Plateau using a land data assimilation system

• DOI: 10.1002/2013jd020072
• 发表时间: 2013-11
• 期刊: Journal of Geophysical Research: Atmospheres
• 作者: R. Seto;T. Koike;M. Rasmy