〔シンポジウム〕

504：4011：105：109：602（数値モデル；非静水圧；モデル開発）

第4回非静力学モデルに関するワークショップの報告場

里村雄彦＊1・岩崎 俊

樹＊2・佐加藤輝之＊4・重一＊5・余尚

藤正樹＊3・偉明＊6

1．はじめに者以外にはなかなか分からないものであり非静力学数値モデル研究連絡会（略称「非静力2000」）義があったと考えている．また，乱流過程についても，は，2002年11月30日，12月1日の2日間にわたり，京特に安定成層での乱流パラメタリゼーションに大きな都市の中心部にあるコープイン京都で標記のワーク問題が残っていることは，特別講演および一般の発表大きな意ショップを開催した．本ワークショップは，最初の2を通じて共通認識となったと感じられた．安定成層下回は非静力学数値モデルの共同利用・共同開発の枠組でのエネルギー鉛直輸送は，大気汚染や局也循環のみみを探るために有志を中心に開催され，前回の第3回ならず，全球エネルギー収支の誤差要因となっているから科学的議論のためのオープンなワークショップと層雲や霧の発生・発達にも重要な過程であり，その精して開かれるようになっている（岩崎ほか，2002）．

密化とモデルヘの実装に高い優先順位が与えられるべ

東京から離れた地で，かつ，土日の開催であったがきであろう．

〔里村雄彦）

48名の参加があった．今回は乱流過程をメインテーマにし，植田（京都大学防災研究所）による特別講演を企画した他，非静力学予報モデルの検証と高精度化，

2．セッション概要
各セッションの内容を，以下に報告する

乱流モデル，基礎的諸過程，応用，の4つのセッショセッション1−a：非静力学予報モデルの検証と高精ンにおいて非静力学モデルに関する研究発表と議論を度化行った．今回のワークショップの特徴は，気象庁関係

このセッションでは7件の発表があった 全て気象者による気象研究所・数値予報課非静力モデルに関す

庁数値予報課，気象研究所の講演であり，気象研究所／る発表が，1つのセッションを構成できたほど充実して数値予報課統一非静力学モデル（MRI／NP）一NHM）いたことである．この一連の発表と討論において，現およびデータ同化システムの開発に関連ナる話題で業化というだけでなく，1つのモデルをより良いものあった．モデル開発の現場の実際上の問題こついて詳に仕上げて行く際の試行錯誤やノウハウを共有するこ細にきくことができ，学会とは異なって密隻の高い議とができた．それらの情報は，通常は開発をしている論をすることができた．

気象庁ではMRI／NPD−NHMを平成15年度からの＊FourthWorkshop＊1TakehikoonNon−hydrostatic

Modelling

SATOMURA，京都大学大学院理学研究科

現状では，モデルが安定に走ることを最優売して改良を進めているが，差分法や数値スキーム上でも改良の＊2Toshiki

IwAsAKI，東北大学大学院理学研究科．

＊3Masaki

SATOH，地球フロンティア研究システム／埼玉工業大学．

＊4Teruyuki＊5shoichi

KATO，気象研究所
sHIGE，宇宙開発事業団地球観測利用研究＊6Weiming

SHA，東北大学大学院理学研究科．

日本気象学会

2003年4月

余地がある．現有の領域静力学モデルRSMとほぼ同
じ分解能（水平10km）での予報を予定しているため，力学場にさほどの改善は期待できないが，雲物理などの改善を通じて，予報の精度の向上を目指ノているということであろう．

センター．

◎2003

現業予報モデルとして利用することを予定レている．

藤田と斉藤（気象庁数値予報課）からは，安定にモデルを走らせるための移流スキーム，時間漬分法の改43

260

第4回非静力学モデルに関するワークショップの報告

良に関する講演があった．また，斉藤は最近のMRI／て，標準Smagorinskyモデルとは別にDynamic

NPD−NHMの改良について概要を示し，特に乱流運Smagorinskyモデルとその2つのモデルの利点を重動エネルギーの抑制法について論じた．加藤（気象研

ね合わせたハイブリッド型のモデルを用いた場合を比究所）は，1年間のテストランの結果によるRMSと較し，ハイブリッド型のモデルが一番良い結果を得た

MRI／NPD−NHMとの降水の比較について示し，ことを示した．

（加藤輝之）

MRI／NPD−NHMで降水の予報精度が向上すること示した．成田（気象庁数値予報課）は予報結果の統計

セッション2−a：基礎的諸過程的評価法について，分解能が向上した場合には従来と益子（気象研究所）は，次世代台風モデルのプロトは別の評価法が必要であると論じた．石田（気象庁数値予報課）は2002年7月9，10日の大雨の事例についタイプとして開発しているMRI／NPD−NHMを用いた2way多重移動格子モデルについて発表した．テスてモデルの結果の比較を行った．

ト実験として行った山岳波の2way3重格子シミュ

三好（気象庁数値予報課）は変分法データ同化シス

テムJNoVaに関する紹介と基礎的な適用例を，本田（気象庁数値予報課）は3次元変分法による熱力学場の解析法について論じた．

（佐藤正樹）

レーションでは，顕著なノイズは見られないことを示した．

余（東北大学）は，新しい大気メソモデルの力学フレームを開発し，その中間報告を行った．急峻な地形および複雑な物体をより正確に扱うための数値的手法
セッション1−b：乱流モデル
このセッションではメインテーマである乱流過程にを提案し，また，いくつかテスト計算を通じてその有効性を示した．富田（地球フロンティア）は，地球シ関する研究発表が6件あり，下部境界層について活発

ミュレータ向けに開発中の正二十面体格子を用いた全な議論がなされた．最初に，植田（京都大学防災研究

球非静力モデルの力学フレームワークについて発表し所）が「成層乱流の輸送機構とモデル」と題して特別た．従来のスペクトル法を用いた欧州中期予報セン

講演を行った．壁面領域（大気境界層の場合，地上約ターモデルや，正二十面体格子状を用いているドイツ100mまでの接地境界層）と外部領域（接地境界層上部気象局の現業モデルの結果と良い一致が得られている約2000mぐらいまで）に区別し，大気の安定・不安定ことを示した．の場合について乱流の構造を説明した．最近，大気境荒波（気象庁数値予報課）は，MRI／NPD−NHMを界層を形成する乱流モデルが非静力学モデルでの湿潤

べ一スに地球シミュレータ向けに開発中の高分解能非対流形成に及ぽす影響が重要視されており，その改善静力学モデルについて発表した．テスト実験として地に向けた質疑応答が活発に行われた．

球シミュレータ上で行った日本海収束帯のシミュレー吉崎（気象研究所）らはMRI／NPD−NHMにおけるションを示した．

地表面過程の扱いについて，Monil1−Obukhovの相似

鈴木（東京大学気候システムセンター）は，粒径分則の普遍関数に上下限値を設けている点を改良し，強布関数の基底関数展開に基づく雲微物理過程の数値計

安定な場合はフラックスを0，強不安定な場合は自然算について発表した．この方法では，基底関数の形状・対流とし，現象の改善を試みた．しかし，その改善は個数の変更によって雲の粒径分布を表現する自由度がかなり小さいものであった．吉田（東京大学海洋研究可変であるため，数種の凝結物質の混合比を主な予報所）らはMRI／NPD−NHMの地表面フラックスにつ変数とするバルク法と粒径別の粒子数を予報変数とすいて，温度と運動量に対する粗度長を等しくしているるビン法との間を自由に行き来することができることのを変更し，熱雷の予報に適応し，水蒸気の過大評価を示した．

（重尚一）していた問題を改善することができたことを示した．

佐藤（地球フロンティア研究システム／埼玉工業大学）は地球フロンティア次世代モデル非静力学コアにセッション2−b：応用
三浦と木本（東京大学気候システム研究センター）

おける湿潤対流の乱流モデル依存性について数値拡散

はMRI／NPD−NHMを用いて200km四方の領域でと比較して調べ，数値拡散は実時問で設定すべきであ積雲群を解像して，温暖化時の変化を調べ，積雲雲頂ると述べた．飯塚（産業技術総合研究所）らは山岳地

高度の上昇および上層雲量の増加といった特徴を確認

形上の流れのLargeした．新野（東大海洋研究所）ほかは非線形のヒート

44

Eddy

Simulation（LES）にっい

天気50．4．

第4回非静力学モデルに関するワークショップの報告

261

アイランド循環に島の中心で上昇流が最も強いものとラムコードを共有できると研究が加速するので，早く海岸線で強いものがあることに対して，これらの2つ共有できる場を整備して欲しい」（那須野（也球フロンの型の間の遷移はただ1つの無次元非線形パラメータティア）），「意見交換を活発にすることが望美しい」（佐のみで記述でき，物理的には非線形水平対流の時間発

藤（地球フロンティア／埼玉工業大学），那i頁野（地球展の理論（Moriフロンティア）），「気象庁としては，このような場も含andNiino，2002）で現われる重力流レジームと重力波レジームに基づいて解釈できることめてfeedbackを期待している」（斉藤（気乗庁数値予を示した．高橋と岩崎（東北大学）はMRI／NPD−NHM報課）），「気象庁以外のモデルを使っている研究者とのを用いて，フロリダ半島（アメリカ）に夏季の日中に情報交換が必要」（藤田（気象庁数値予報誤）），「細か発生する対流性の雲（積雲）の再現実験を行った．気なノウハウの共有が大事」（里村（京都大与＝）），「研究象庁全球客観解析に，MRI／NPD−NHMを多重ネスト会の内容を学会ホームページなどで公開すると良いのし，その発生機構や構造，海風との相互作用の再現をでは」（新野（東京大学海洋研究所〉）など，活発な意試みた．重（宇宙開発事業団地球観測利用研究セン

見交換が相次ぎ，予定時間を超過して終了ノた．

ター）は，雲解像モデルで開発した熱帯降雨観測衛星里村雄彦）搭載降雨レーダー（TRMM PR）の降雨プロファイルから潜熱加熱プロファイルを推定するアルゴリズムに3．終わりについて発表した．降雨頂高度や融解層降雨強度で分類

今回は各モデルの種々の欠点や改良策がヨに見えるした潜熱加熱プロファイルのLook−upテーブルを用かたちで提示され，単なる研究成果発表会ではない，いることにより，浅い対流期から地上降水がない衰退

よりワークショップらしい議論ができた、llうに思え期のそれぞれの成長段階について潜熱加熱プロファイる．どのようなモデルを使用するにせよ，モデルの癖ルが現実的に推定できることを示した．岩崎（東北大または欠点を承知し，必要に応じてプログラムを修正学）ほかはMRI／NPD−NHMを用いた雲システム研
究プラットフォームについて話した．マルチネストにしなければならないが，その際情報の共有が研究効率を上げるのに決定的に重要である．気象庁が提供しより雲解像モデルより，汎用の予報モデルまで，様々ている「数値予報研究開発プラットフォーム」の一層な解像度による雲のシミュレーションを系統的に行い，雲物理過程のパラメータ化を研究していることをの充実と，ワークショップによる活発な議論が望まれ報告された．

開発と対になって，気象庁以外の研究者によるモデル（余偉明）るゆえんであるが，そのためには気象庁によるモデル研究への寄与の増大，特に開発に関わる部分へ十分な総合討論寄与がなされるような状況が健康的と思わ几る．

1日目の最後に，藤田（気象庁数値予報課）と岩崎

最後に，特別講演をお引き受けいただいた植田先生，（東北大学）から気象庁が運営する「数値予報研究開発会場運営に協力いただいた京都大学大学院生の皆さプラットフォーム」の簡単な紹介があった．このプラッん，活発な議論をしていただいたすべてo）参加者のトフォームでは，気象庁数値予報モデルコードと関連方々に感謝します．

1里村雄彦）

データの提供が行われている．現段階では，利用者特定のために申請制となっており，申請者と申請ホストからのみプログラム等をダウンロードできるようになっていること，教育・研究目的であればモデルを利用できることなどが説明された．

2日目の最後に少し時間をとって，前日に紹介のあった「数値予報研究開発プラットフォーム」や非静力学数値モデル研究連絡会の今後の活動にっいて意見

参考文献
岩崎俊樹，斉藤和雄，里村雄彦，室井ちあし，新野宏，

2002：第3回非静力学モデルに関するワークショップの報告，天気，49，299−301．

Mori，A．andnonlinear
andH．Niino，2002：Timehorizontal

self−similar

convection：Itsevolution
flcw

solutions，」．Atmos．Sci，59，1841−

1856．

交換を行った．会場からは，「修正や改良されたプログ

2003年4月

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