力学的ダウンスケールによる2003年東北冷夏の アンサンブル.ppt

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1、力学的ダウンスケールによる2003年東北冷夏のアンサンブル予報実験福井真*1宮脇祥一郎*2余偉明*1岩崎俊樹*1*1東北大学大学院理学研究科*2気象庁気候情報課目次Ⅰ．はじめにⅡ．実験概要Ⅲ．実験結果Ⅳ．まとめⅠ．はじめに背景ヤマセは背が低く、地形の影響を大きく受ける(工藤，1984)⇒力学的ダウンスケールによる予報力学的ダウンスケール予報の誤差を考慮した予報・力学的ダウンスケールによる予報の誤差(岩崎・沢田,2010)←領域モデルの不完全性&(初期値)・境界値の誤差・境界値の誤差←全球モデルの不完全性&初期値の誤差⇒全球アンサンブル予報の利用目的1ヶ月アンサンブル予報

2、値を用いた力学的ダウンスケールを行い、その有効性を調べるアンサンブルダウンスケールシステム構築Ⅱ．実験概要計算設定使用モデル気象庁非静力学モデル(JMA-NHM)(Saitoetal.2007)水平解像度(格子数)25km　(100×70)5km　(80×80)1km　(125×125)初期値・境界値1ヶ月アンサンブルハインドキャスト*(水平解像度1.25度)水平解像度25kmへのダウンスケール結果水平解像度5kmへのダウンスケール結果メンバー数9計算時間2003年7月20日21JST～8月5日21JST(15days)2003年7月21日00JST～8月5日21JST2

3、003年7月21日03JST～8月5日21JST時間間隔40s20s5s鉛直格子42層　(20－840m)　　地形に沿うハイブリッド座標積雲対流Kain-FritschスキームなしSSTNGSST(GuanandKawamura,2004)(初期日に固定)乱流クロージャーImprovedMellor-YamadaLevel3(NakanishiandNiino,2004,2006)*気象庁気候情報課より提供図2.1各解像度における計算領域陰影は標高[m]計算領域AMeDAS図2.2AMeDAS観測点領域は、水平解像度1㎞の計算領域×計算期間図2.3日平均気温(2003年6

4、～8月)領域内のAMeDAS19地点の平均図2.4海面更正気圧と地上風上段)2003年7月20～23日の平均下段)2003年8月01～04日の平均使用データは、JRA-25Ⅲ．実験結果誤差の成分についてアンサンブル平均のAreal-Mean誤差Areal-Meanのスプレッドアンサンブル平均のLocality誤差Localityのスプレッド日平均気温図3.1解像度ごとの日平均気温(19地点の平均)ただし、各日の値は、03,09,15,21JSTの値の平均気温の日較差図3.2解像度ごとの気温日較差(19地点の平均)ただし、日較差＝(15JSTの気温)－(03JSTの気温)気

5、温の誤差実線：RMSE　　破線：スプレッド日平均気温気温日較差緑線：全球赤線：25km青線：5km紫線：1kmまとめ力学的ダウンスケールの効果・　気温の再現性が向上(25㎞→5㎞で顕著)←雲量の分布の再現性が改善が一因アンサンブル手法を導入した効果・　日較差や地域性に関するスプレッドが増加⇒　確率的に予報できる可能性の示唆課題2℃程度の高温バイアスが残る⇒　原因究明し、バイアスを除去する水平解像度5㎞→1㎞の力学的ダウンスケールで顕著な改善が見られない⇒　より複雑な地形を含む領域で解像度インパクトを調査本研究では、対象としたのが1事例のみ⇒　他事例への適応と有効性の確認高

6、温バイアスについて以下、初期値・側面境界値は、再解析データJRA-25を使用陸面過程平板モデル大気‐地表面の相互作用のみを考慮ＳｉＢ（ＳｉｍｐｌｅＢｉｏｓｐｈｅｒｅ）植生キャノピー層、積雪の形成・消滅を考慮日平均気温　比較図3.3　日平均気温　左）時系列右）誤差潜熱と顕熱図3.4　顕熱フラックスと潜熱フラックス　[W/m2]図3.5計算期間(2003年7月21～8月5日)におけるAMeDAS各地点に対する気温のRMSE[K]各地点における気温のRMSE初期値・側面境界値→JRA-25平板モデルＳｉＢⅣ．まとめまとめ力学的ダウンスケールの効果・　気温の再現性が向上(25㎞→

7、5㎞で顕著)←雲量の分布の再現性が改善が一因アンサンブル手法を導入した効果・　日較差や地域性に関するスプレッドが増加⇒　確率的に予報できる可能性の示唆ＳｉＢの導入による高温バイアス改善潜熱flux増、顕熱flux減　→　高温バイアス軽減低温期間　→　あまり感度なし謝辞1ヶ月アンサンブルハインドキャストデータは、気象庁気候情報課よりご提供頂きました。力学的ダウンスケールとは低解像度モデルのデータを領域モデルの側面境界として用いて、より高解像度のデータを作成する(高藪・金光，2010)地形効果、局地循環、雲など低解像度モデルでは表