〔シンポジウム〕：（領域気候モデル；ダウンスケーリング)

第10回 RSM に関する国際ワークショップ開催・参加報告

佐藤稲高友徳 ・石崎

紀 子 ・石崎 安洋津將 ・岡田

直 資 ・仲江川 敏

之藪出 ・芳村圭 ・金光 正郎

１．はじめに2010年８月９日から13日にかけて，第10回 RSM に関する国際ワークショップが札幌市の北海道大学で開催された（第１図）．この国際ワークショップは米国
カリフォルニア大学サンディエゴ校スクリプス海洋研究所の金光正郎博士の主催で，地域気候モデルの普及・啓発を目的として世界各地を開催地としてきており，10回目となる今大会は，文部科学省グローバルCOE プログラム「統合フィールド環境科学の教育拠点形成」と環境省環境研究総合推進費（S‑5‑3）との共催により北海道大学で行われた．
ワークショップは前半３日間の研究発表と後半２日第１図

参加者の集合写真．会場となった北海道大学大学院環境科学院の玄関にて．

間のトレーニングコースで構成されており，研究発表
として９カ国の参加者から31件の講演があった．トレーニングコースでは，スクリプス海洋研究所を中心れ，芳 村 圭 博 士（東 京 大 学）お よ び Liqiang Sunに 開 発 さ れ て い る RSM （ Regional Spectral博士（Columbia University）の２名の講師が，およModel）のインストールと実行方法の実習が企画さそ30名の参加者に対して講義と指導を行った．本稿ではこれらワークショップでの研究発表とトレーニング

A report of the 10th International RSM Workshop.
Tomonori SATO, 北海道大学大学院地球環境科学コースの概要について報告する．なお個々の発表の詳細な内容については，ワークショップのホームページ

研究院．

http://ecpc.ucsd.edu/projects/RSM /RSM 2010/ にNoriko ISHIZAKI，気象庁気象研究所．
Yasuhiro ISHIZAKI，気象庁気象研究所．

おいて確認することができるので，興味のある読者はM asaru INATSU，北海道大学大学院理学研究院．
Naosuke OKADA，北海道大学大学院地球環境科学研究院．
Toshiyuki NAKAEGAWA，気象庁気象研究所．
Izuru TAKAYABU，気象庁気象研究所．
Kei YOSHIM URA，東京大学大気海洋研究所．
M asao KANAM ITSU，カリフォル ニ ア 大 学 サ ン
ディエゴ校スクリプス海洋研究所．
Ⓒ 2011 日本気象学会
2011年１月

参照されたい．
２．研究発表2.1 モデル開発
は じ め に S.‑Y.Hong（Yonsei University）がWRF に搭載されている境界層モデル YSUPBL の開発の経緯について，当時の状況を振り返りつつ説明した．また，これとの関連で，彼の学生である H. Shin（Yonsei University）が，モデル最下層の高度に関す
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第10回 RSM に関する国際ワークショップ開催・参加報告

る感度実験を行った結果を報告し，境界層が安定・不発生あるいは発達する可能性が高くなるためであろ安定のいずれの条件においても正常な結果が得られるう．という理由から，最下層高度として10m が望ましい

2.4 海面水温の効果という結 論 で あった．M.‑S.Koo（Yonsei Univer-

高玉（北海道大学）は，湾岸流で詳細な SST 分布sity）は，東アジアの陸上の降水日変化に着目し，位が風速分布に影響を与えるメカニズムについて調べ相誤差の原因を複数の感度実験により調べた．その結た．主要なメカニズムとして Downward momentum

果，境界層過程によって振幅に，また積雲対流によっadjustment mechanism と Pressure adjustmentて位相に，それぞれ誤差が生じていることを示した．

mechanism の２つが考えられており，彼らの解析でE.‑J. Kim（Yonsei University）は，下向き短波放射は後者でおよそ70％が説明できることが示されていの日変化を取り除くという興味深い実験を行い，チた．D. Putrasahan（University of California San

ベット高原の地上気温や東アジアの夏季降水量に大きDiego）は RSM と ROMS を結 合 し た 領 域 大 気・海な 変 化 が 生 じ る こ と を 示 し た．ま た，H.‑M .H.

洋カップルモデル（SCOAR）の結果を紹介した．彼

Juang（NOAA/NCEP）は，モデルの新スキーム開女の説明では，南東太平洋において，運動量混合が下発の紹介をした．芳村は，水の安定同位体の輸送過程層収束域を作っているというものであった．金光は，を組み込んだ GSM と RSM および20世紀再解析を用

同じ領域大気・海洋カップルモデルを使ったカリフォ

いた水同位体比の長期シミュレーションについて，稲

ルニア州周辺のダウンスケール実験（CCaRD10）の津（北海道大学）は GCM と領域大気モデルの双方向結果の紹介をしていた．名前の示すとおりカリフォル

ネストモデル INCL についての紹介を行った．

ニア域の領域モデルだが，沿岸域の高解像度 SST の2.2 完全境界実験重要性が示されていた．このモデルは大気・海洋とも

佐藤（北海道大学）は，モンゴル域の降水の年々変10km メッシュの格子を用いている．高藪（気象研究動の再現性に対する土壌水分の影響を調べた結果を報所）が，「通常の AOGCM では海洋モデルの方が大気告した．A.Batbold（北海道大学）はやはりモンゴルモデルに比べて水平解像度が高い」という点をコメンの気候の再現実験を MM 5と WRF の２つのモデルでトしたのに対して，CCaRD10では大気‑海洋間のフ行い，APHRODITE を使った月降水量分布の検証をラックスのやりとりの際に問題が生じることを避ける行った．山田（北海道大学）は，北アメリカの降水のために同一の解像度を採用している，とのことであっ日変化の再現に RSM による高解像度実験が有効であた．S. Ham（Yonsei University）は，他の発表とはる事を，特にグレートプレーンズ周辺の夜間から明け異なる視点から，SST の影響について調べている．

方にかけての降雨に着目して示した．Y.‑B.Yhang

彼女は TRIP モデルで河川の水を海に流し，気候に（Yonsei University）は，30年間の冬季の完全境界実与えるインパクトを考察した．表層塩分が変わること

験の結果から降水のトレンドを調べ，日本南岸に降水で広い範囲で SST が変わることが示された．このよ量の増加トレンドを示した．恐らく冬型の弱化に伴ううに，RCM においても SST の重要性が認識されて南岸低気圧の増加が原因と考えられるが，そのようなきている，ということを一連の発表から感じることがメカニズムについての考察は無かった．

できる．

2.3 地球温暖化予測

2.5 モデル解像度の問題

B. Park（Yonsei University）は CORDEX Asia

E.‑C.Chang（Yonsei University）は，非静力学効域 で50km メッシュの シ ミュレーション を お こ なっ果 の モ デ ル 解 像 度 に よ る 違 い を 調 べ た．RSM とた．CORDEX 域南端の赤道付近の再現性が 悪 い 事

WRF で27km，9km，3km 実 験 の 比 較 を 行って いが指摘され，S.‑Y. Hong は「CORDEX 領 域 が 広 す

た．9km では非静力学の効果は見えず，より小さくぎてダウンスケールの精度保証が困難である」というなると非静力学平衡の効果が出てくる（山岳波の伝播点を指摘した．これに関しては R.W. Arritt（Iowaや強い鉛直流などが表現されるようになる）という結State University）が，CORDEX Africa 領域でも同果であった．K.‑S. Lim（Yonsei University）は50様の問題があると指摘していた．領域が広いことに

km‑RSM ，12km‑WRF，3km‑WRF の３段階のダ

よって，境界から出入りする擾乱が実際とは異なる振ウンスケールによって，韓国の気候の将来予測を行っる舞いをすることや，RCM の領域内で擾乱が独自にた．その中で山岳波の表現など細かな地形表現の重要

42〝天気" 58．1．

第10回 RSM に関する国際ワークショップ開催・参加報告性を主張していた．

43「消防士は勇ましく消火活動をしているよりも火勢を2.6 季節予報，予測可能性眺めているだけのことが多いんだよ」と語っていたの

ケニアの J. N. Mutemi（University of Nairobi）

が印象に残る．サンタアナでの火災の際の地上風予報

は，アフリカの年２回の雨期の再現性を報告した．側の様子を示し，1km メッシュのモデルが延焼に係わ面境界に用いた GCM もネストした RSM も10〜12月

る風の詳細な変動予測に必要である点を強調されていにあるべき２回目の雨期が表現されていなかった．

た．

ベ ネ ズ エ ラ の A.G. Munoz（Centre de Modelado

インドとバングラデシュの研究者から降水の短期予

Cientifico）は南アメリカのアンデス山脈に沿った７報に関する発表がそれぞれ有り，2.6節で紹介したよ

カ国が共同で行う季節予報プロジェクトの紹介をしうに，南アメリカ諸国では季節予報のプロジェクトがた．ターゲットは干ばつ，マラリア予測とのことで，行われているなど，開発途上国の興味は地球温暖化予異 な る SST を 用 い た マ ル チ GCM 実 験×マ ル チ

測よりも短期予報〜季節予報にあるという印象を受け

RCM 実験×マルチ水文モデルのアプローチをとってた．

いる．R. W.Arritt は北アメリカの季節予報プロジェ

2.8 モデル結果の評価・検証手法

クト MRED を紹介した．まず冬季に注目して実験を石崎紀子（気象研究所）は，モデルの再現結果の検開始しており，120アンサンブルメンバーでの実験で証法として，モデルの空間解像度に依らない手法を提ある．MM 5は GCM の循環場をそのまま用いたダウ案した．アメダスからモデルの解像度に合わせた観測ンスケーリングを行っており，そのスキルは GCM のデータを作成し，その際の内挿誤差を各格子の代表性

能 力 に 強 く 依 存 す る と の 主 張 で あった．H.‑M .H.

誤差とみなして重みづけをした領域平均値によって，Juang も MRED に 関 連 し た 研 究 の 紹 介 を 行って い異なる解像度のモデルの結果を比較した．これによた．やはり親モデルの影響の話で，五大湖の SST にり，解像度が細かいモデルのバイアス値は，全格子点有る大きなバイアスが RCM の結果に影響を及ぼしてを平均した場合と比べて大きく異なることが示唆されいるというものであった．仲江川（気象研究所）は，た．発表では，観測の内挿には地点間の距離だけが使河川流量の潜在的季節予測可能性を，観測の SST を用されており，地点代表性の非等方性を考慮した手法

与えた AGCM によるアンサンブル長期積分実験からの開発が今後求められる．L. De Haan（University推定した結果を示した．流域面積が世界で上位20位以of California San Diego）は Threshold skill と言う内の大河川では，「降水量と蒸発量の差」よりも河川方法を提案して，M M E の結果が単一モデルの結果よ流量の方が潜在的予測可能性が高く，それは流域によりも良くなることを示した．

る空間平均操作により予測できない変動が小さくなったことが原因であることが示された．

2.9 影響評価研究とダウンスケーリング研究の関係上で述べた通り，本ワークショップではマルチモデ高藪は，日本におけるダウンスケーリング研究の歴ルによるダウンスケールや，アンサンブル実験を用い史のレビューを行い，また環境省環境研究総合推進費た研究発表が多いことが印象的であった．

「如何にして影響評
S‑5‑3の研究の枠組みを紹介し，2.7 短期予報価研究者に使っていただくダウンスケールデータを用

A. Kesarkar（NARL）は RSM と WRF を用いた意するか」といった研究の紹介をした．L. Sun は，メソスケールモデルによる予報システム構築の話をしブラジルのプロジェクトの紹介をし，その中で RCMた．M .K. Das（SMRC）は 様々な 対 流 ス キーム でのポテンシャルとその予報スキルをどのようにうまくWRF‑ARW を用いた実験をして，イベントに対する対策につなげていくかについての考察を行った．

降 水 量 の 再 現 性 を 報 告 し た．P.‑L. Lin（NationalCentral University）は，台湾に甚大な被害をもたら

３．トレーニングコース

した2008年８月の台風について，高解像度の再現実験

日程後半の８月12日，13日に RSM のトレーニングを行い，山岳域での降水の強化についてさらなる改善コースが行われた．トレーニングコースは，日本や米が 必 要 で あ る と 報 告 し た．ま た，S.‑C. Chen（US国，中国，韓国，インド，パキスタン，バングラデ

Forest Service）はカリフォルニアの森林火災の際のシュ，ベネズエラ，ケニアなどさまざまな国からの参消化活動と連携させる予報モデルの紹介を行った．

加者がみられた．12日の午前中は，芳村 圭博士によ2011年１月

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第10回 RSM に関する国際ワークショップ開催・参加報告

た．
４．おわりに本ワークショップのようにモデル開発，モデルを利用した研究，モデルの利用方法の実習という組み合わせは，初心者からベテランまでの幅広い参加者層のそれぞれが楽しめる内容になっていた．また，大規模な計算機設備や密な気象観測網を持たない開発途上国では，人工衛星や地理情報システムとともに，メソスケールモデルの利用への期待が大きいと聞いている．
本ワークショップのような活動は，気候変動に対する第２図

RSM の使い方の講義風景．

地域単位の適応性の向上という意味で，非常に大きな役割を果たしていると感じた．
2010年の夏は，日本各地で記録的な猛暑となった．

り RSM の使い方についての講義が行われた（第２札幌も，ワークショップの開催期間中は，ジメジメし図）．講義初日の授業では，RSM の初心者それぞれた悪天候の日が多く，さわやかな札幌の夏を期待したに対して，経験者（研究者およびその学生も含む）が参加者は残念な思いをしたことであろう．１週間の日アシスタントとして付き RSM の実行方法を学んだ．

程で行われたワークショップとトレーニングコースの講義の雰囲気は非常にアットホームであり，初心者に間に，半日間の札幌観光のバスツアーを企画した．あは学びやすい環境であったといえる．計算が無事成功

いにくの空模様であったが，大倉山のジャンプ台からしたときには，何人かの初心者から歓声が上がってい果敢にジャンプする若い学生を間近で見た際には，海た．同日午後には，芳村

圭博士と Liqiang Sun 博

外の参加者からは大きな歓声があがった．２日目の夜

士の講義ののちに，カリフォルニア周辺を対象領域とにはジンギスカンパーティーも企画され，印象に残るして予め計算されていた20世紀後半と21世紀後半の計札幌滞在であったに違いない．

算結果を用いて解析の練習を行った．20世紀後半の計算には，境界条件を再解析データ，および CCSM ，謝GFDL の２つの GCM という３つの異なる条件で計本ワークショップの開催にあたり，文部科学省グ

辞算 を 行って い る．将 来 予 測 の 結 果 に も こ の ２ つ のローバル COE プログラム「統合フィールド環境科学

GCM を境界条件として用いている．その後，20世紀の教育拠点形成」から事務手続きや会場の設営，ワー後半の再解析データをダウンスケールした結果と，クショップの運営に関するサポートを頂きました．ま

GCM をダウンスケールした結果を比較した．次に，た，本会合の運営・参加・報告の一部に当たっては，将来予測として得られた結果が統計的に有意かどうか

環境省環境研究総合推進費（S‑5‑3）の支援を受けまを調べた．最後に，２つの異なる GCM をダウンスした．お礼を申し上げます．

ケールした結果に統計的に有意な違いがあるのかどうかを調べた．内容は，モデルの概論，インストール，略語一覧

各種計算設定の方法，計算結果の解析と充実しておAGCM ：Atmospheric General Circulation M odel 大気大循環モデル

り，教育的に非常に質の高いものであった．
13日の午前中は，芳村

圭博士により RSM の計算領域の変更方向についての実習が行われ，各々の興味のある地域での計算が自由に行われた．また，物理過程や力学過程などのオプションに関する説明が行われた．最後に，２日間の実習のまとめとして，受講者を２つのグループに分け，２日間で行われた実験結果や解析結果について各グループの代表者が発表を行っ
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AOGCM ：Atmosphere‑Ocean General Circulation
Model 大気海洋結合大循環モデル
APHRODITE：Asian Precipitation―Highly‑Resolved
Observational Data Integration Towards Evaluationof the water resources 水資源評価のための高解像度
降水観測データCCaRD10：Coupled California Reanalysis Downscaling
at 10km 10km メッシュにダウンスケールしたカリ〝天気" 58．1．

第10回 RSM に関する国際ワークショップ開催・参加報告
フォルニア域の結合再解析
CCSM ：Community Climate System Model 米国大気研究センターを中心に開発された気候システムモデル
CORDEX：A COordinated Regional climate Downscaling Experiment 統合地域ダウンスケーリング計画

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NCEP：National Centers for Environmental Prediction
米国環境予測センター
NOAA：National Oceanic and Atmospheric Administration 米国海洋大気局

GCM ：General Circulation M odel 大循環モデル

ROM S：The Regional Ocean Model System 領域海洋モデル（海洋モデルの１つ）

GFDL：Geophysical Fluid Dynamics Laboratory 地球流体力学研究所

RCM ：Regional Climate M odel 地域気候モデル／領域気候モデル

GSM ：Global Spectral M odel 全球スペクトルモデル（GCM の１つ）

RSM ：Regional Spectral M odel 領域スペクトルモデル（地域気候モデルの１つ）

INCL：Interactively Nested Climate M odel GCM とメ
ソスケールモデルの双方向ネストモデル

SCOAR：Scripps Coupled Ocean‑Atmosphere Regional
Model スクリプス海洋研究所海洋大気結合領域モデル

MM 5：The Penn State University/National Center for
Atmospheric Research mesoscale model メソスケー

SM RC： SAARC（ South Asian Association forRegional Cooperation）M eteorological Research

ルモデルの１つMM E：Multi‑M odel Ensemble 複数モデルのアンサン
ブル平均Centre
TRIP：Total Runoff Integrating Pathways グローバ
ルな河川流路網情報

MRED：Multi‑RCM Ensemble Downscaling of global
seasonal forecasts 全球季節予報のための複数領域気

WRF：Weather Research and Forecasting M odel メソ
スケールモデルの１つ候モデルのアンサンブルダウンスケーリング計画
NARL：National Atmospheric Research Laboratory
インド国立大気科学研究所

2011年１月

YSUPBL：Yonsei University Planetary Boundary
Layer scheme Yonsei Universityの 惑 星 境 界 層 スキーム45