Development of stochastic urban climate analysis system using ensemble simulation

利用集合模拟开发随机城市气候分析系统

• 批准号: 20K21035
• 负责人: 川本 陽一
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-07-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K21035/
• 关键词: 都市気候; メソスケール気象モデル; アンサンブルシミュレーション; 不確実性; 確率論的評価

2022年度はこれまでに引き続き、アンサンブルシミュレーションの一手法であるラグ平均予報法を実行し、既往研究での都市上空の風環境の観測値との比較を行った。2021年度までとは異なり、ヨーロッパ中期予報センターにより提供されるERA5再解析データを初期値・境界値の作成に用いた。多くの客観解析データや再解析データは6時間毎に作成されるが、ERA5は1時間毎に作成されより時間解像度の高いデータとなっている。ラグ平均予報法は評価対象期間に先立つ助走計算の期間を変更することでアンサンブルメンバーとする。既往研究での観測日のうちから晴天日を抽出して評価対象日とし、助走計算期間を15時間から39時間まで変化させた。即ち、評価対象期間の24時間を含めて39時間から63時間のシミュレーションを行い、アンサンブルメンバーとした。世界気象機関では12時間から72時間先までの予報を短期予報、3日（72時間）を超え10日先までの予報を中期予報と分類する。2021年度に実施したラグ平均予報法のアンサンブルメンバーでは短期予報と中期予報が混在していたが、ERA5を用いることにより短い時間間隔で初期値を作成できるため、短期予報の範囲内で多くのアンサンブルメンバーを作成することができる。シミュレーション結果は上空の風向風速との比較を行い評価した。ERA5を用いた25メンバーのシミュレーション結果は、2021年度までに実施したシミュレーション結果に比してメンバー間のばらつきは小さくなったものの、依然として初期値の差異が上空の風向風速のシミュレーション結果に及ぼす影響は大きく、誤差の傾向は単純に評価することは困難であった。従って、単一の結果を評価する決定論的評価は困難であり、複数のアンサンブルシミュレーションの結果を統計的に評価する確率論的評価の必要性が改めて示唆された。

A method of forecasting urban air conditions in 2022 was developed and compared with previous studies. In 2021, we will provide a new analysis of the initial value and the creation of the intermediate value. Multiple-resolution data analysis and re-resolution data analysis are made in 6 time frames, ERA5 in 1 time frames, and high resolution data analysis and re-resolution data analysis is made in 6 time frames. The average prediction method is used to evaluate the time period of the object and to calculate the time period of the object. Previous studies have shown that the measurement period is 15 days and the calculation period is 39 days. That is, the evaluation period of 24 hours includes 39 hours and 63 hours. World Weather Organization In 2021, the average forecast method was implemented, and the short-term forecast method and the medium-term forecast method were mixed. ERA5 was used, and the short-term forecast method and the medium-term forecast method were mixed. The short-term forecast method and the medium-term forecast method were used. A comparison of the wind direction and wind speed of the aircraft ERA5 is used in 25 cases, and the results are different from those in 2021. The difference between the initial values and the results of the wind direction and wind speed is still small, and the influence of the error is large. The tendency of the error is pure. The difficulty of evaluating the results of a single analysis and the necessity of evaluating the results of a single analysis and the results of a statistical analysis have been changed.

项目成果

メソスケール気象モデルを用いた海風の再現計算へのLagged Average Forecasting法の適用

滞后平均预报方法在中尺度气象模型海风再现计算中的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: 工藤大介;山田正太郎;京谷孝史;川本 陽一
• 通讯作者: 川本 陽一

メソスケール解析における初期値・境界値の不確実性に関する検討（その3）ドップラーライダーによる観測値との比較

介尺度分析中初始值和边界值的不确定性研究（第3部分）与多普勒激光雷达观测值的比较

• 发表时间: 2021
• 作者: Yamada;Riou; Nagano;Hideaki; Asami;Hidehiro; Yanagi;U; Kato;Shinsuke;川本 陽一
• 通讯作者: 川本 陽一

Investigation of the uncertainty of initial and boundary conditions in the hindcasts of flow fields over urban areas using a mesoscale numerical weather prediction model

利用中尺度数值天气预报模型研究城市地区流场后报中初始条件和边界条件的不确定性

• DOI: 10.1002/2475-8876.12282
• 发表时间: 2022
• 期刊: JAPAN ARCHITECTURAL REVIEW
• 影响因子: 0.9
• 作者: 工藤大介;山田正太郎;京谷孝史;Kawamoto Yoichi
• 通讯作者: Kawamoto Yoichi

INVESTIGATION INTO THE UNCERTAINTY OF INITNIAL AND BOUNDARY CONDITIONS IN THE HINDCAST OF FLOW FIELDS OVER URBAN AREA USING A MESO-SCALE NUMERICAL WEATHER PREDICTION MODEL

中尺度数值天气预报模型研究城市地区流场后报的初始和边界条件不确定性

• DOI: 10.3130/aije.87.460
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Environmental Engineering (Transactions of AIJ)
• 作者: 千葉優美子;和田拓将;川原晋;赤羽祐哉;川本 陽一
• 通讯作者: 川本 陽一

都市形態解析に基づく都市キャノピー層内の不均一性に関する考察（その2） Frontal Area Indexによる都市形態の不均一性の検討

基于城市形态分析的城市冠层异质性思考（第2部分）利用锋面面积指数检验城市形态异质性

• 发表时间: 2020
• 作者: Yuki Katano;Izumi Akamatsu;Shota Tamura;Takahiro Tanaka;川本 陽一
• 通讯作者: 川本 陽一