衛星データ同化による第２世代大気組成再解析の構築

利用卫星资料同化构建第二代大气成分再分析

• 批准号: 18H01285
• 负责人: 宮崎 和幸
• 金额: $ 10.48万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18H01285/
• 关键词: 大気組成; 再解析; データ同化; 衛星観測

（１）最新の衛星観測リトリーバルを整備し、その特性を調査し、データ同化に利用可能とした。具体的には、衛星観測実施機関と連携し、高分解能化・高精度化した衛星観測データをデータ同化で最適に利用できるように観測演算子を開発した。さらに、誤差特性を調査し、データ同化における不確定性情報として利用することで、観測とモデルの適切な融合を可能とした。（２）水平分解能を1.1度と高分化した化学輸送モデルを用いたデータ同化システムを構築した。予報モデル高分解能化することで、都市―郊外コントラストの表現が改善するのみならず、輸送の改善、化学の非線形などを通して平均場についても大きな改善が見られ、データ同化においても推定の高精度化やセクター毎に分類した排出量推定などに役立つことを確認した。（３）データ同化で利用する各種パラメータを変更した感度実験を実施し、データ同化システムの最適化に取り組んだ。モデルの分解能を変更することで最適な設定は従来の粗いモデルを用いた場合とは大きく異なり、水平局所化やスーパーオブザーベーションの作成手法など、第２世代の再解析の最適化に繋がる新たな知見を得ることができた。（４）過去14年間の再解析計算に取り組み、再解析データの品質は地上・ゾンデ・航空機観測などと比較し詳しく検証した。観測データが疎らな領域では統計的なエラーが残こるケースもあったが、多くの場合で観測との良い一致を確認した。人間活動や生物燃焼の変化と関連する、物質濃度と排出量分布の季節・経年変動の開発に着手した。

(1) The latest satellite measurements are carried out to investigate the characteristics of the satellite, and to investigate the possibility of using the satellite data. Specific satellite measurement implementation mechanism, high resolution, high precision, satellite measurement data assimilation, optimal use of the detection algorithm is developed In addition, the uncertainty information in the investigation and assimilation of error characteristics can be used for the appropriate fusion of error characteristics. (2) The horizontal decomposition energy is 1.1 degrees and the chemical transport energy is 1.1 degrees. It is reported that the performance of urban and rural areas has improved, the transportation has improved, the chemical non-linear transmission has improved, the average field has improved, the estimation of high accuracy of assimilation has improved, and the estimation of emission has been confirmed. (3) The optimization of data assimilation system is carried out by using various kinds of data assimilation system. The optimal setting of the decomposition energy of the second generation is the optimal setting of the new generation of the second generation. (4) The reanalysis calculation of the past 14 years is based on the quality of the reanalysis data and the comparison of the aircraft test results. The test results are consistent with the test results. Human activities, biological combustion, seasonal and annual changes in the distribution of substance concentrations and emissions

项目成果

NASA/NCAR(米国)

NASA/NCAR（美国）

Tropospheric Chemistry Reanalysis, TCR-2

对流层化学再分析，TCR-2

Balance of Emission and Dynamical Controls on Ozone During the Korea-United States Air Quality Campaign From Multiconstituent Satellite Data Assimilation

• DOI: 10.1029/2018jd028912
• 发表时间: 2019-01-16
• 期刊: JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-ATMOSPHERES
• 影响因子: 4.4
• 作者: Miyazaki, K.;Sekiya, T.;Emmons, L. K.
• 通讯作者: Emmons, L. K.

Multi-model comparisons of multi-constituent satellite data assimilation for tropospheric chemistry analysis using ensemble Kalman filter

使用集合卡尔曼滤波器进行对流层化学分析的多成分卫星数据同化的多模型比较

• 发表时间: 2018
• 作者: Miyazaki K.;Sekiya T.;Fu D.;Bowman K. W.;Kulawik S. S.;Sudo K.;Walker T.;Kanaya Y.;Takigawa M.;Ogochi K.;Eskes H.;Boersma K. F.;Thompson A. M.;Gaubert B.;Barre J.;Emmons L. K.;Kazuyuki Miyazaki
• 通讯作者: Kazuyuki Miyazaki

NOx, CO, SO2 emissions from an updated Tropospheric Chemistry Reanalysis (TCR-2) for 2005-2017

2005-2017 年更新的对流层化学再分析 (TCR-2) 中的 NOx、CO、SO2 排放量

• 发表时间: 2018
• 作者: Miyazaki K.;Sekiya T.;Fu D.;Bowman K. W.;Kulawik S. S.;Sudo K.;Walker T.;Kanaya Y.;Takigawa M.;Ogochi K.;Eskes H.;Boersma K. F.;Thompson A. M.;Gaubert B.;Barre J.;Emmons L. K.;Kazuyuki Miyazaki;Kazuyuki Miyazaki;Kazuyuki Miyazaki
• 通讯作者: Kazuyuki Miyazaki