データ同化手法を用いた強風条件下における運動量・熱フラックスの推定

利用数据同化法估算强风条件下的动量和热通量

基本信息

批准号：
09J00874
负责人：
伊藤耕介
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

台風の強度に関する研究は,防災上の観点からはもちろんのこと,温暖化に代表される気候変動によってインパクトがどのように変化するのかを評価するという意味でも重要性を増している.中でも,台風状況下の海面付近の観測は限られるため,本研究では,観測可能な物理量の情報と数値モデルを用いて,海面から大気に渡される運動量フラックス・熱フラックスの影響を調べる研究を進めてきた.本年度は「運動量・熱フラックスを修正した場合の台風強度変化に関する詳細な物理プロセスの解明」及び「3次元モデルへの本スキームの適用」についての数値実験を行った.前者については,台風の最大接線風速をターゲットとして,アジョイント方程式を用いた後方時間積分によって感度解析を行い,最大風速変化に寄与する物理場を過去にたどることとした.この感度解析の結果,海面付近の擾乱成分が1時間以内というごく短時間スケールで台風の最大風速を強めるというプロセスが存在することが新たに明らかとなった.本研究の成果については,国際学会で発表を行ったほか,論文にまとめて国際誌Journal of the Atmospheric Sciencesに投稿し,すでに受理された.後者については,非静力学メソ4次元変分法データ同化システム(JNoVA)に本スキームを導入して,運動量フラックス及び熱フラックスの推定に関するスキームが動作するかについて調べた.結果として,運動量交換係数は元の値に比べ,台風の進行方向右側前方で大きく,左側後方で小さくなるように修正されれば,観測値との整合性が高められることが分かった.本研究で行った海面フラックスの最適化により,台風予報性能向上することが貢献することが期待される.本研究の結果は,国際会議において既に口頭発表済みであり,現在,国際誌への投稿を準備している段階にある.

对台风力量的研究不仅从预防灾难的角度来看，而且在评估由于气候变化（例如全球变暖）的影响方面变得越来越重要。特别是，在台风条件下，海面周围的观测受到限制，因此进行了这项研究，以研究动量通量和热通量使用可观察到的物理数量信息和数值模型通过海面的影响。 This year, we have explained the following: "Detailed elucidation of physical processes regarding changes in typhoon strength when momentum and heat flux are corrected" and "Term-order We conducted a numerical experiment on "Applying this scheme to the original model." For the former, we conducted sensitivity analysis using a backward time integration using the ajoint equation, targeting the maximum tangential wind speed of a typhoon, and traced the physical field that contributes to the过去的敏感性分析表明，在很短的时间范围内，在国际研究中介绍了这项研究的结果，而在国际研究中，这项研究的结果很短，并且在国际杂志上汇总了这一杂志，这是在国际研究中介绍的。同化系统（JNOVA）研究估计动量通量和热通量的方案是否有效。结果，发现如果修改了动量交换系数，则在台风行程方向的右侧更大，并且在原始值的左侧较小，它将提高与观察到的值的一致性。预计在这项研究中进行的海面通量的优化将有助于改善台风的预测性能。这项研究的结果已经在国际会议上口头呈现，目前正在为国际期刊准备提交。