衛星計測による地表面水文情報と大気大循環モデルの結合に関する研究

卫星测量地表水文信息与大气环流模型耦合研究

• 批准号: 08241214
• 负责人: 熊倉 俊郎
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08241214/
• 关键词: 衛星計測; 大気大循環モデル; 陸面水文過程

従来行われてきた地表面のポイント観測と違い、衛星計測からは広域かつ詳細な観測情報が得られる。その利点を生かし、衛星計測により得られる地表面水文情報を大気大循環モデルと結合させることにより地表面の大気に対する影響を評価できる。大気大循環モデルはCCSR/NIES大気大循環モデルを使用し、衛星計測により得られる情報の解像度に合わせるため、T106(320×160)の水平解像度とした。従来のスキームのままでは積分CPU時間の観点でT106の実験には不十分であることから、それを実行可能にする作業を行った。従来から成されている重力波のノイズ削減のためのsemi-implicitスキームでは渦度と比湿の予報に対しては時間的にimplicitに評価されていない。この渦度と比湿の予報に対し、緯度一定方向の平均移流の項を台形implicitに評価されていない。この渦度と比湿の予報に対し、緯度一定方向の平均移流の項を台形implicitで扱うことにより時間ステップを延ばす(Simmons,A.J.,et al,Meteorol.Atmos.Phys.,40,28-60,1986)。結果としてはT21の水平解像度時において時間ステップ数が0.75倍となり、効果が得られた。次にこの水平高解像度大気大循環モデルを使用し、衛星計測値の導入を仮定した土壌水分量の変動実験を行った。初期値、境界値には全球土壌水分プロジェクト(GSWP)による1度メッシュの土壌水分量分布を用いた。8月の実験において、土壌水分量を積分開始から変更しないでそのまま与えたもの、8月に初期値として入れ替えた実行した実験、さらに初期値として入れ替え、境界値として毎ステップ与えた実験を行い比較した。水平解像度を増したことからT21と比べて局地性の現われた降水分布が得られた。初期値、境界値を与えた実験からは、使用している地表面モデルでは土壌水分量を衛星計測値を初期値として与えても、1カ月のスケールで衛星計測値との食い違いが現われてくることが示唆された。

与地面上的常规观测值不同，卫星测量值提供了广阔的区域和详细的观察信息。利用这一优势，可以通过结合通过卫星测量获得的表面水文信息与大气一般循环模型相结合，可以评估地面对大气的影响。使用CCSR/NIES大气通用循环模型使用大气一般循环模型，并将水平分辨率设置为T106（320 x 160），以匹配通过卫星测量获得的信息的分辨率。由于在集成的CPU时间方面，由于常规方案对于T106的实验仍然不足，因此我们进行了工作以实现这一点。在涡度和特定的湿度预测方面，引力波的降噪的常规半平均方案不是时间降低。对于这种涡度和特定的湿度预测，在恒定纬度方向上平均对流的项尚未被评估为梯形隐含。对于这种涡度和特定的湿度预测，通过用梯形隐含的恒定纬度处理平均对流的术语来扩展时间步长（Simmons，A.J。等，Meteorol。Atmos。Phys。结果，在T21的水平分辨率期间，时间步骤的数量为0.75倍，这产生了效果。接下来，使用这种水平高分辨率大气通用循环模型，我们在引入卫星测量值的情况下进行了一个实验，以改变土壤水分含量。通过全球土壤水分项目（GSWP），土壤水分含量在一级网格中的分布用作初始和边界值。在八月的实验中，从整合开始时就给出了土壤水分含量，而没有变化，该实验在8月份进行的实验被替换为初始值，并且在每个步骤给出边界值时更换初始值的实验。与T21相比，水平分辨率的增加给出了具有局部特征的降水分布。给出初始和边界值的实验表明，即使将土壤水分含量作为所使用的地面模型的初始值表示，卫星测量值的差异也将以一个月的时间出现。