Water vapor flux (vector) & sea level pressure (contour) @ 1991-09-26 12:00

10201016

201040N

24101008

21011020
1012

2041016

10100810120N

10161012

800kg/m/s
CONTOUR 982 TO 1028 BY 2hPa
0120E

150E

180E

図1 1991年9月26日21：00（日本時間）の日本付近の海面気圧（等値線）と鉛直積算した水蒸気の流れ（ベクトル）の解析例

25年間の世界の気候を精緻に再現―― 気象庁と共同で全球気象データの長期再解析「JRA-25」を実施 ――■「JRA-25」長期再解析とは■ 地球全体の気候を精緻に再現■ 地球環境研究の基礎データに● ひとこと 環境科学研究所 物理環境領域 主任研究員 筒井 純一

「JRA-25」長期再解析とは
電力中央研究所と気象庁は2001年度より、気象データの長期再解析データ「JRA-25（Japanese 25-year Reanalysis）」の作成に共同で取り組み、このほどデータセットの計算を完了しました。JRA-25は全球規模での本格的な衛星観測が開始された1979年以降2004年までについて、世界の天気の移り変わりを6時間毎の数値データで表現したものです。気象・気候研究の基礎データとして研究機関などに公開され、天気予報や地球温暖化に関する研究などに幅広く利用されることが期待されています。

■ 過去の天気を再現する再解析■ アジアで初めての取り組み

天気予報で示される地上や上空の実況天気図

JRA-25の研究プロジェクトは2001年度から５は、地球全体（全球）を覆う規則的な格子点上年間、当研究所と気象庁の共同研究として実施の風速、気温、湿度などの気象要素に基づいてし、100種類以上の気象要素についての６時間毎描かれます。この格子点データは、さまざまなの全球格子点データを作成しました。空間解像

手段で観測された気象データを高度な計算技術

度は、水平1.125度（赤道付近で約120km）、鉛直を駆使して「解析」処理することで作成され、40層（上端高度は約50km）で、約25年間の全デ計算機による天気予報の初期値に使われます。

ータ量は8TB＊程度にもなります。

天気予報の精度は、初期値の精度に大きく左右再解析は元になる気象観測データについても、されるため、気象観測の解析処理方法は日々改古いデータを収集・追加したり、不良データを良が続けられています。

取り除くための適切な品質管理を施すなど、労再解析は、過去に実施された気象観測の解析力を要する作業です。このため頻繁に行えるも処理を最新のデータ処理技術を用いて、再び実のではありませんが、観測技術やデータ同化技施することです（図２）。天気予報の過程で蓄積術、計算機能力の向上にあわせて定期的に行い、された格子点データは貴重な情報ですが、デー気象研究の基礎データとして信頼性の高い格子タ処理技術の向上に伴い精度や特性などの品質点データを作っていくことは重要です。アジアが変化するという問題があります。そのため、で初めての長期再解析を行ったことで、日本の各種の平年値や変動を正確に理解するために、気象研究や解析技術の高さを示すことにもなり10年以上にわたる長期間の再解析データが必要ました。

です。欧米では1990年代から長期再解析が行われ、＊TB：テラバイト、テラ＝1012

その成果は天気予報や気候変動研究における基観測データの収集・品質管理
1006050 40

500-101620242832

18:00

時刻

-30

700
850
1000

1215:00-30 -20 -10 0 10 20 30
Temperature (C)

dv
=dt
dT
Cp
dt
...

-ƒk

06:00

12:00

事前にさまざまな観測データを収集し、品質をチェック

21:00

03:00

09:00

15:00

観測データ
取り込み

解析
予報

00:00

-20

気象観測データには精度や分解能の異なる多種多様なものがある。その観測データを地球全体を覆う格子点データに内挿するために、数値モデルによる時間外挿（予報）と観測データによる修正（解析）を繰り返すという方法を用いる。

4000長期再解析の概要

810P (hPa)

20

図2

予報と解析

30

200
250
300

8070

150

0
1601501401301201101090

礎データとして世界中で利用されています。

解析
18:00

解析00:00

解析06:00

解析
12:00

予報
18+06h予報
00+06h予報
06+06h予報
12+06h2J(x) = (x - xb) T B-1 (x - xb)
v

F

dp
=Q
dt

方程式にしたがって６時間後を予測+ [yo - H(x)]T R-1[yo - H(x)]予報誤差と観測誤差が最小になるように解析値（格子点データ）を決める

予報
12+06h1979年以降の予報と解析を６時間ごとに繰り返す

地球全体の気候を精緻に再現■ アジア地域や熱帯海洋上の再現性が向上■ 長期再解析データを利用してJRA-25データは全期間を通じて良好な精度がJRA-25ではアジア初の長期再解析として、ア保たれており、自然の気候変動を理解するためジア地域や熱帯海洋上の品質向上を目指し、気の基盤データとしても利用できます。分析例と象庁の最新の数値モデルなどを含む広範な観測して、北極振動の空間構造と経年変化を図３にデータを使いました。その結果、熱帯低気圧や示します。
北極振動は、北極を中心とする大規模な西風降水強度の空間分布などの面で、欧米の再解析（ジェット気流）の強弱と関係し、日本の冬の天データと比べて優れた品質が得られました。
再解析データを使うと、表紙の図１に示すよ候に大きく影響します。例えば、2005年12月はうに過去の天気を簡単に調べることができます。

日本各地で記録的な大雪となりましたが、このこの事例では、日本に大きな被害をもたらした要因として、北極振動が挙げられています。

1991年の19号台風が日本の南海上に位置し、日2005-06年冬季の大雪と寒波は、電力施設や発電本付近には大量の水蒸気が南方から流れ込んで用燃料の調達の面で、電気事業にも大きく影響いることがわかります。このように熱帯海洋上しました。現状では北極振動の変化を前もっての品質の優れるJRA-25を活用して、台風のよう予測することは困難ですが、気候変動の理解とな過去の顕著な気象事象を詳細に分析すること予報精度の向上により、今後、異常気象に対すが可能になります。例えば、風速や波浪などをる早期警戒に役立つ情報が得られるようになる

扱う高解像度の数値モデルに、JRA-25データをと期待されます。

初期・境界条件に適用することで、過去の台風に伴う特定の地点の強風や波浪を精度よく再現することができます。また、共同研究相手の気0

象庁では、気候系の監視、季節予報モデルの開30E

30W

発や検証に、JRA-25データが活用されています。

AO（arctic oscillation）index（北極振動指数）

60E

60W

4.0
3.0

90E

90W

2.0
1.0
0.0

120E

-1.0

120W

-2.0
150E

-3.0
1980

1985

1990

1995

Year（年）

図32000

150W
180

2005

-4.5 -4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2hPa（ヘクトパスカル）

北極振動の空間パターンと時系列

北極振動は、北極域と中緯度域の気圧の間のシーソー的な変動で、右の図は北極振動に関係する海面気圧の偏差（平均値との差）、左の図は、北極振動指数（数値が大きいと日本では暖冬傾向）の時間変化を表す。

地球環境研究の基礎データに精度などの面で注意すべき点がありますが、上■ 地球温暖化研究に役立てる

空の気温や風速などの他の気象要素も合わせた地球温暖化が進行しつつあることが広く認識分析が可能となります。

され、特に1970年代以降、地球の平均気温が急激に上昇していることが地上観測データから確変化しつつある地球環境に電気事業が適切に認されています。JRA-25データは、温暖化の実対応するには、高度な気象・気候情報を活用す態把握に役立てることもできます。地上気温はる必要があります。JRA-25データはこのような図４に示すように、地球規模では温暖化傾向がニーズに応える基礎データであり、今後さまざ顕著ですが、その度合いは地域によって大きくまな形で活用していきます。

異なることが確認されます。地上気温の観測デ

JRA-25の共同研究の成果により当研究所は、平成18年＊度気象庁長官表彰を受けました。

ータは海洋上や大陸の奥地では非常に少ないのですが、再解析では観測データを数値モデルと● ひとこと融合させることにより、誤差の小さい最適な推定値として、全球の分布が得られます。また、

JRA-25長期再解析プロジ

Temperatureanomaly（K）（気温偏差（K））

ェクトには、当研究所と気象庁から、十数名の実施担

0.20

当者が参加し、他にも国内0.00

外の多くの方々からご協力-0.20いただきました。このよう
1980

1985

1990
1995
Year

2000

2005
K/10年
1.6
0.8
0.4
0.2
0.1
-0.1
-0.2
-0.4
-0.8
-1.6

環境科学研究所
物理環境領域
主任研究員

筒井純一

な大きな研究プロジェクトに計画段階から関わり、主体的に実施することができたことは、その成果だけでなく、研究過程を通じて得られた知見や人間関係の面でも意義のあるものでした。
JRA-25の作成に携わったことで、過去の気象やデータ処理技術などについて、当研究所はさまざまな知見を得ることができました。

図4

月平均地上気温偏差の経年変化

1979年から2004年の月ごとに、平年と比べてどのくらい寒暖の差があったかを解析。上のグラフは全球の平均値で、長期的に温暖化の傾向にあることがわかる。下の図は10年あたりの気温変化の分布をあらわしたもので、北半球の中・高緯度の温度上昇が大きく、地域によって異なることがわかった。

■ 既刊「電中研ニュース」ご案内
No.435 一人暮らしのお年寄りを見守る
No.434 地域経済の成長に対する産業集積の効果を検証

今後はこれらの知見とJRA-25のデータを活用し、地球環境研究の一環として、台風や豪雨の変化傾向の分析や将来予測に関する研究などを進めていきたいと考えています。

No.433 電気自動車社会はどのような効果をもたらすか
No.432 ヒューマンエラー防止の新手法を考案

2006年11月28日発行〒100-8126（財）電力中央研究所 広報グループ
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