〔シンポジウム〕

306504602（再解析

データ同化

数値予報）

第2回再解析国際会議参加報告＊

哲三＊3・増田耕一＊4

小出

寛＊1・大野木大淵済＊5・R．クリシュナン＊6・谷田貝 亜紀代＊7・金 丸 秀 樹＊8

和

敏＊2・安

成

れ，現時点でデータ入手が可能になっている．うち1

1．はじめに気象機関で使われている現業的な数値予報のためのっはECMWFによる1979〜93年の15年再解析

予報解析サイクルでは，予報精度向上を第一の目的と（ERA15）であり，もう1つはNCEPで1948〜98年分

して頻繁にプログラムの更新が行われる．例えば気象を完成して引き続き準リアルタイムに実施中の51年再庁の全球スペクトルモデル（GSM）は1996年3月より

解析（ここでは便宜上NRA1と呼ぶ）である．また，全面的に更新され，1999年12月にも幾つかの点が変更

NRA1に見つかった問題点について，NCEP／CPCのされた．しかし，予報解析サイクルから得られる大気金光正郎らが可能な限り修正したシステムとデータでや地表面の客観解析データを，長期間にわたる気候系

実行中（現在1979〜96年途中までが終了）のNCEP−の監視や解析，系統的な予報実験の初期値などに利用

DOEAMIP−II再解析（以下NRA2）がある．ECMWF

しようとした場合，プログラム変更に伴うデータの不は現在1958年以降の40年以上の再解析プロジェクトを

連続は大きな障害になる．このような側面を持つ現業進行させている（ERA40）．他にNASA／DAOも特に用システムとは別に，最近の高精度の数値予報モデル

衛星データの同化に力点をおいて1980年より1996年まとデータ同化システムのプログラムを固定して，長期での再解析を実施中である（GEOS1：現在1994年まで間にわたる予報解析サイクルを実施して均質なデータ終了）．

を作ることを再解析と呼ぶ．

このような再解析実施とその出力データを利用した再解析は既に世界の3つの気象機関などで実行さ各方面の研究成果をふまえて，1999年8月23日から27日にかけて英国レディングにおいて第2回再解析国際＊ReportontheSecondInternational

Conferenceon

Reanalyses．
＊1Hiroshi

Koide，気象庁気候情報課．

＊2Kazutoshi

Onogi，気象庁数値予報課（現ヨーロッパ

中期予報センター再解析グループ）．

＊3Tetsuzo

Yasunari，筑波大学地球科学系，地球フロ

ンティア研究システム．
＊4Kooiti

会議を開催され，日本からも数名が参加した．この会

議の主催はWMO／WCRPで，事務局はECMWFが担当し，会議場はレディングの中心から南に約10km離れたウォークフィールドパークという美しいゴルフリゾートが選ばれた．同会議の第1回は1997年に米国

シルバースプリングにおいて開催されたが（大野木ほ

Masuda，東京都立大学地理学教室．

か，1998），当時はERA15が入手可能になって間もな＊5WataruOhfuchi，地球フロンティア研究システム地球変動研究所＊6Raghavan Krishnan，地球フロンティア研究システ

く，NRA1は会議直前に40年再解析が完成したばかり

ム地球変動研究所．
＊7AkiyoYatagai，宇宙開発事業団地球観測データ解析

研究センター．

＊8Hideki

Kanamam，ボストン大学（BostonUniv．）

地理学科
◎2000

日本気象学会

2000年4月であった．それから2年を経て再解析をめぐる状況は急展開している．

今回のテーマは大きく分けて，再解析システム，品質管理とデータハンドリング，出力の検証といった再解析実施に関係する技術的な事柄と，ユーザーとして再解析データを利用した様々な研究や独立したデータによる検証などであるが，再解析データが入手可能と
35

268

第2回再解析国際会議参加報告

第1表

ERA15

再解析名称

実施あるいは予定される再解析プロジェクト．

ERA40

GEOS2

GEOS1

NCEP−DOE

NCEP−NCARAMIPII

Reanalysis

Reanalysis
実施機関
期間

ECMWF

NCEP−NCAR＊1

ECMWF

1979〜19931958〜現在

1948〜現在

NCEP−DOE＊2（1996まで終了）

予報モデルの解丁106，31層

TL159，60層

丁62，28層

NASA／DAO

NASA／DAO！979〜1999

1979から開始

1980〜1996（1994まで終了）

1×1，48層

T62，28層

2×2．5，20層3DVAR

最適内挿法＋IAU＊53DVAR

像度＊3

データ同化手法

最適内挿法

3DVAR＊4

3DVAR（4DVARP）＊1）NCARは過去にさかのぼった観測データを提供し，データ配布を担当．
＊2）DOEは計算機資源を提供したU．S．Department of Energyを示す．
＊3）水平分解能について，スペクトルモデルでは表現できる最大波数，格子点モデルでは格子問隔（緯度方向×経度方向）で示す．TとTLはともに三角形切断だが，後者は計算効率のために極付近の格子を疎にしたlinear reduced Gaus−
sian gridを使用．
＊4）末尾の用語解説「VAR」の項を参照．
＊5）Incremental Analysis Update：インクリメンタル解析更新法．一種のナジング的手法による連続同化．

なってから時間が経ち，利用が進んでいることから後に起因する．ERA15ではTOVS

者の発表数もある程度含まれ，内容は気候系のほとん

DVARで気温と湿度の鉛直分布を計算しており，CCRから1

ど全てにわたるといってもよいほど多岐にわたってい

ECMWFではCCRの突然の変化を察知してバイた．セッションは以下のように構成され，プログラム

アス補正を再計算して1986年11月を再実行した

では口頭発表79件，ポスター発表89件となっている．

が，このバイアス補正の再計算が不適切であった

1）歓迎と基調講演，2）観測・データ同化，方法論，検証とデータマネージメント，3）大気海洋相互ため，その時点以降に変化が生じた．これに対し

作用，4）大気陸面相互作用，5）成層圏と化学輸送

トリーバルを使っており，NESDISはデータの突然の変化を直ちに調整したため，プロダクトにはモデリング，6）水循環，7）モンスーンと季節内変て，NCEPの再解析（NRA1）ではNESDISのリ

動，8）再解析の極域での利用，9）短期気候変動予影響が出なかった．そのためNCEPの再解析にこ測，10）十年規模変動，11）モデルの発展と再解析．

の問題は見られない．

（小出

寛）

2）陸面過程に起因する問題で，北米やシベリアの冬
季内陸の地上気温が大きな低温バイアスを持って

2．再解析データ使用上の注意点

いる．（全期問）

再解析データは，かつてない長期間にわたる包括的

3）1986年にアマゾン（ペルーと西ブラジル付近）でなデータセットであり，様々な関連領域でその利用が地上付近が異常に乾燥した．①半日周期の大気潮進みつつあるが，人為的な誤りや観測データの不均質

汐の扱いの誤り（元の原因）と，②地上付近の湿性，モデルのスキーム等に起因する問題点も幾つか指度解析（問題を加速した）に起因している．①に摘されている．これらはユーザーにとっては極めて重より，解析時に地上付近で誤った正の気圧インク

要な情報と考えられるので，本会議で報告されたもの

リメントが生じ→下層冷却→相対湿度解析のためを含む既知の問題点をここでまとめておく．

実際に減っていないのに水蒸気が減って（②），地ERA15の問題点（カッコ内は期間）

表付近が乾燥→土壌水分は地表付近の湿度に

1）1986年までと，それ以降にデータギャップが存在

relaxationさせていたので（②），土壌が乾燥→ま36する．例えば高度場の全球平均値を見ると，1986

すます乾燥という悪循環に陥った．1979年からの年11月はじめに突然変化している．この問題は，やり直しはできなかったので，1987年の1月から

ERA15に使用されていたTOVSの放射輝度デー
タの一種：CCR（CloudClearedRadiance）の値にして切り抜けた．（1986年〜1987年の最初の数かそのものが1986年11月はじめに突然変わったこと月に影響）

当該領域の地上気象観測点データは使わないこと

天気

47．4．

269

第2回再解析国際会議参加報告

4）1986〜87年にかけて，アフリカ大陸上のITCZ（lntertropica1ConvergenceZone）が，その時を境に，北緯0〜10度あたりから，南緯10〜0度付
近にシフトした．原因の特定は難しいが，1986年

11月のTOVSの問題アマゾンの乾燥の問題とほぼ同時期で，これらの問題に関連するものと考えられている．

5）南極ボストーク基地の観測地点の標高を，実際より70m低く入力したため，周辺の地上解析や高度場に大きなバイアスがある．例えばERA15の500

第1図

hPa高度の解析値はその付近で20〜30mのマイ
ナスバイアスがある（観測値一ERAニ＋20〜30m），（全期間）

口頭発表会場にて．右から順にM．Serr−eze（米国，コロラド大），P．Kallberg（ECMWF），」．Gibson（ECMWF），E．
Kalney（米国，メリーランド大学），R．
Jenne（NCAR），S．Schubert（NASA／

GSFC），筆者の安成

NRA1の問題点（カッコ内は期間）
1）衛星データが大量に利用される1979年以降とそれ以前との間には顕著なデータギャップが見られいう姿勢は，日本では特に乏しい．200人近い参加者をる．

有した大規模な国際会議であったにもかかわらず，日2）南半球の地上気圧ボーガスデータPAOBが誤っ本からの参加者は（欧米滞在者を除き），数名にすぎなて経度180度ずれて与えられていた．（1979−1992）

かったことからも，その関心の低さがわかる．これだ

3）積雪被覆データ入力に誤って1973年のデータを繰

けデータの恩恵に浴しておきながら，なんともなさけない気分もしないではなかった．日本では，特に若手り返し使用．（1974−1994）

4）冬季に高緯度で波状に分布する偽の降水が見られの多くの研究者は，データはすでにあり，ただftpなどる．原因は，モデルの水蒸気輸送の定式化におけで自分のコンピュータに取ってくるものと思っている

る不適切な取り扱い（シグマ面での拡散を含んでようで，データの作製過程にはあまり関心がないよういたこと）により，高緯度の地形のある下層で水に感じられる．これは，日本（の気象庁）が，上記ふ

蒸気の偽のソースが出来てしまったため．（全期

たつのデータセットに肩を並べて世界の研究者が使用間）できるような再解析データの作製を行っていないとい

5）海洋上のアルベドの値に不適切に大きな値が使用うこととも密接に関係していると，私は考える．再解析会議というと，多くの日本の研究者は，客観解析デー

されていた．（全期間）

これらは会議で報告のあった主要なものであり，こタに関する技術的な側面についての会議と解釈したのれ以外にも問題点が隠れている可能性はある．再解析

かもしれない．しかし，この会議の冒頭で，WCRP事

データ利用者は，作成元などの情報に十分注意して利務局長のGrass1氏が強調したように，現在の「地球温用することが必要である．

暖化」問題の検証も，グローバルな気候変動研究も，（小出寛・大野木和敏）

いかに良い再解析データが作られるか，という問題に

3．参加者別の報告かかっているのである．この会議でも，NRA1のデータ

3．1気候・水循環研究における再解析データの重要セットに見られるさまざまなトレンドや長期変動が，性

真に気候の長期傾向を示しているのか，それとも入力

日本の多くの気象・気候研究者は，老いも若きも，

データの変更や質の変化による見かけ上の変化なのか

再解析データを頻繁に使用して研究を行っている．

等について，それぞれの再解析データの入力データのNCEP／NCARのデータとECMWFデータはその中検証をしつつ，慎重な解析を行った結果が多く発表さ心となっている．これらのデータに，しかし，どのよれていた．

うな問題点があるか，あるいは逆に，どのように最適

気候変動の機構解明の基礎ともなるエネルギー・水に活用することができるか等，データセットそのもの

循環の定量的把握となると，観測データ，モデルの両の問題と研究内容を相互に関連させて研究を進めると方から来るさらに多くの問題がふくまれる．たとえば2000年4月

37

270

第2回再解析国際会議参加報告

この手法は衛星による高精度の放射データや，高密度・精度の高層観測データが存在する北米大陸上でのみ有効であろう．アジアを含め，多くの熱帯地域では，やはりSSM／1などのマイクロ波や，GPSなどを用いて，入力となる水蒸気量データの時空間分解能を上げるという正攻法が必要であることを痛感した．

現在，気象庁／気象研究所でも，昨年行われた
GAME−IOP（集中観測）データの再解析計画がようや
く開始されている．これを機会に，日本でも世界の気候・水循環変動の研究に資することができる客観解析

第2図ポスター発表するK．Trenberth（NCAR），右端は筆者の谷田貝．

データの作製（再解析）が恒常的に行われることを強く希望する．世界を真にリードする気候や水循環の研

究は，みずからそのデータを取る，あるいはつくるという過程なしには生まれない．それには，現業官庁で私自身も，モンスーンのセッションの招待講演として，ある気象庁と大学を含めた気象研究者の密接な連携・

GAME領域を含む世界の主な地域（大河川流域）での降水量（P）変動が，水蒸気収束量（C），蒸発量（E）

協力の体制が必要となろう．ECMWFの成功は，現業の二つの大気水収支要素の変動とどのように関係してした結果であると，前述のGrassl氏も指摘している．

と研究のふたつのコミュニティが，非常にうまく融合

いるかを，ECMWFの15年の再解析データを用いて計

日本での再解析データ作製の必要性をつくづくと感じ算した結果をもとに，P−C−Eをひとつのダイアグラム

ながら，帰国の途についた．

（安成哲三）にして，地域（流域）ごとの特性の違いを議論する発表を行った．幸い，ECMWF関係者をはじめ，多くの研究者が関心を持ってくれ，Hollingsworth（ECMWF
次長兼研究部長）などからも早くまとめて出してくだ3．2

過去の観測データと再解析の関係

私は現在，気象庁からECMWFに派遣され，40年再解析プロジェクトに参加している．私自身は，プロジェ

さいと強く激励された．上記のダイアグラムを私がクトの中で，長期間に渡るラジオゾンデの観測値の経ピース（PCE）ダイアグラムと名づけたため，セッショ

年変化を調べている．今回の会議では，「ラジオゾンデンの座長であったTrenberth（NCAR）は，私の発表の観測値の長期間の時系列」という題のポスターを発が済むと同時にというジョ表した．この中で，測器の変化によると考えられる観

ン・レノンの名曲を唱って質疑応答のイントロとして測値の突然の変動が見られる事や，1970年代前半以前

Give

Peace

a

Chanceくれた．

のデータの品質にはかなり問題があることを指摘しさて，この結果から，現在の再解析データは非常にた．1972年以前は全く衛星データがなく，ゾンデ観測

いいデータを提供しているがわかったが，質がかなりは高層の鉛直方向の成層状態の情報を得る唯一の手段良いとされるERA15でも，アジアモンスーン地域でのである．衛星観測開始以前のゾンデの品質を把握して水収支変動解析には，降水量の推定も含め，地形によおく事は，その期問の再解析の実施にあたって極めてる降水・水蒸気収束のバイアスなど，まだまだ定量的重要である．なお，原稿執筆時点では1960年代のデーな評価には問題のあることが浮き彫りにされた．この

タの多くがまだ使えるようになっていないので，今後地形の問題は，モデルの空間分解能や積雲対流のパラも調査を続ける予定である．

メタリゼーションの改良などが，今後さらに必要であ

さて，会議の内容であるが，再解析の作業に実際にることを示唆している．大気水収支解析への客観解析携わる者としては，やはり2）のセッションが一番興

データの利用に関連し，Entekhabi（MIT）は，アメリ味があった．NCARのRoyJenneは，古い観測データ

カのミシシッピィ河流域について，観測精度の悪い水の整備を一手に引き受けて長年やっている．彼の発表

蒸気量データを用いずに，より精度の高い大気柱の放の中で，データの種類や数の変遷が示された．その中射収支と顕熱収支の残差から潜熱を産出するという手で，とりあえず再解析を実行できると思われる量の観法の有効性を提示していた．なるほどと感心したが，測データは1948年からあることが示された．NCEPも

38

天気

47．4．

第2回再解析国際会議参加報告

古いデータを持っているが，NCARが（彼が）古い観測データの整備をしていなければ，1979年のFGGE以前の再解析などできなかったであろう．ERA40用の観271

ようである．

また，ECMWFの再解析チームのMikeFiorinoがポスターで発表したERA15の1986年問題は重要であ

測データの多くはNCARから提供されている．再解る（第2節）．NCEPの再解析でも，1979年を境に全球析を行うものも利用する者も，彼には感謝しなければ平均の気温が下がっている（衛星データ量の影響）．

いけないと思う．

ERA40でも1972年からはTOVSの前身のVTPR

このセツションでは，ECMWF，NCEP，NASAのデータを使うことになっているので，1972年と1979年

再解析進行状況と今後の計画が披露された．ECMWFのERA40は現在データの準備および予備実験を行っの振舞いに注意する必要がある．観測データの変化，取り扱いの不適切によるこの種の不自然な変動についている．2000年の早い段階で，本番がスタートする予てはある程度やむをえないが，少なくとも再解析デー定である．NCEPでは，最初の再解析（NRA1）に含まれていたバグ（第2節，3．6節参照）を修正した
NRA2を実行中であるとのこと．NASA／DAOは最初タを提供する側がきちんと説明する責任があると思う．その意味でERA40実施グループのメンバーである

Fiorinoのポスターはとても重要な発表だったと言えの再解析（GEOS1）に続いて，GEOS2を実行しているるだろう．再解析利用者も，再解析データが決して均らしい．散乱計による海上風TOVS，SSM／1の水蒸
気量の同化を含めた3DVARだそうだ（第1表）．今後の計画について，NCEPではまず北米領域の領域再解

一の品質を保証するものではない事を踏まえた上で研析を行い，その問に全球システムの改良を行い，満を内で組織された事務局の作業は，専任のスタッフが行った．当日の事務も所長秘書，研究部の事務職員と持して2004年ころから次の全球再解析を行うそうだ．

究をすすめて欲しいと願う．

今回の再解析会議を実行するに当たって，ECMWF

ほかのセッションでは，ERA15とNCEP，NASA／

図書館の司書の人たちが担当した．再解析グループは

DAOの再解析を比較した解析が多くあった．とはいえ，流通度から言うとNCEPが一番使われており，3者を比較したものは少なく，ERAとNCEPの比較が会議開催に当たって事務的準備作業は一切行う必要は多かったように思う．

務作業の負担を極力少なくしている．このことを最後

今回，第1回の会議ではなかった極域のセッション

なく，期問中，簡単な補助作業をしただけで済んだ．

ECMWFはこのような体制を組む事で，研究者への事に記しておきたい．

（大野木和敏）が設けられて，再解析データの利用分野の幅広さを表している．この中でERA15にはある時期，データの取3．3水・エネルギー収支から見た再解析データ

り扱いミスにより南極付近の地上解析に大きなバイア

会議出席者の多くは，ECMWF，NCEP，NASA／スがあることが示された（第2節）．再解析作業を進め

DAOなどの再解析を実施している機関の関係者と，る上で，モニタリングがいかに重要であるかを改めて季節予報や波浪など，なんらかの意味の予報現業関係感じた．

者が多かったという印象がある．季節内変動やENSOにかかわる大気や大気海洋結合系の力学の立場からのNASA／DAOの再解析は，特に陸面過程，海面過程の取り扱いが甘く，3），4）の地表面相互作用のセッ研究もあったが，海洋深層や陸水を含めた気候システ

ションでは，極端に大きなバイアスがあることが明らムという観点の研究発表は比較的少なかったように思かにされていた．ECMWF，NCEPに対してNASA／

われた．

DAOは現業の数値予報センターではなく，この点はその中にあって，極域のセッションでは，アカデミッ

決定的に不利といえる．データ同化システム，とりわ

クな研究活動の報告が多かった．さらに，座長Serreze

け再解析作業は理学的側面だけでなく工学的な側面を（米国，コロラド大学）が，会議の最後に今後の再解析

持ち合わせており，現業データ同化を持たない機関が活動に関する勧告をまとめる準備として，セッション

やるのは難しいという印象を持った．トータルに見て，のあとの夕方に有志の集会を開いて議論をした．再解

3つの再解析データセットの品質は，ERA15が最も良析によって，これまでできなかった研究（雪氷のモデ

く，次いでNRA1，かなり離れてNASA／DAO

ルヘの現実的境界条件を与えるなど）ができるように（GEOS1）という印象があり，このことを反映してか，なったという喜びが感じられた．たとえば別のセッ

NASAの再解析はあまり研究・解析に使われていないションだったが，Appenzeller（スイス，ベルン大学）

2000年4月

39272

第2回再解析国際会議参加報告

は，ERA15のグリーンランド氷床の酒養量の気候値がまた，Bromwich（米国，オハイオ州立大学）は，NRA1

Ohmuraの南極大陸海岸部などに，観測値には見られないトレ

andReeh（1991）による観測値と驚くほどよく合っていることを示し，年々変動に議論を進めた．

ンドが見られることを示した．

しかし，データを使ってみれば不満な点も出るもので，

NRA1の，特に1979年より前についての観測データ

たとえばECMWFにはデータ提供ポリシーをもっとオープンにしてほしい，NCEPにはNRA2を過去にさの収集，整理に関しては，NCARのデータサポートセ

かのぽってやってほしい，水蒸気移流を精度よく計算のためのデータについても，NCARがまとめている．

したデータセットが必要である，検証用の観測データ

日本の気象庁もそこへのデータ提供機関のひとつであクションのRoyJenneらの働きが大きかった．ERA40の整備とそれに関する情報の流通がもっと必要である．なお海面水温と海氷については，UKMOの研究機

る，といった勧告が出された．

関ハドレーセンターが整備している．しかしまだ，

再解析データを，大気と海や陸とのエネルギーや水Bromwichが南大洋や中央アジアの事例を示していのやりとりの研究に利用する場合，多くの人は，デー

たように，実際は観測されていても再解析の入力に取タ同化の過程で計算される数値予報モデルによる短期

りこまれず抜け落ちているものもかなりあるようであの予報値を使っている．一方，Entekhabi（MIT），

る．過去の観測網を現在と同じ質にするのは無理とし

Trenberth（NCAR），筆者らは，予報値を背景としてても，特に観測地点密度の低い地域では，可能な限り観測データを空間内挿した直後の解析値（あるいは初データを掘り起こすことも重要だろうと思われた．そ期値）の状態量による収支解析から，問接的に地表面のためには，まず，再解析の入力のために統合されたでのフラックスを求める方法をとった．同化が理想的

観測データセットをよく見ることが先決だろう．

に行なわれていれば，降水，蒸発，移流からなる大気

NRA1の報告でも述べられているように，これも再解の水収支は，少なくとも長期平均ではつりあっている

析の重要なプロダクトであり，従来より少ない手問で，はずである．しかし現実には系統的な残差がある．筆なまに近い観測値の解析ができるはずである．それに者らの予備的調査によれば，水収支の残差は，NRA1の

続いて，各国（たとえばアジア諸国）の現業機関や研ほうがERA15よりも小さい．また，エネルギー収支の究機関に保存されているデータをそれと比較し，どの残差は，両データセットとも，南半球の海洋のエネル

データをディジタイズしたり標準形式に変換するかのギー輸送の向きを逆にしてしまうほど大きい（NRA1

優先順位を判断する，という順序で仕事を進めることについては筆者の試算，ERA15についてはレディング

が有益ではないかと思った．

（増田耕一）

大学のBerrisfordの発表による）．再解析のフラツク
スを海洋や陸水にとっての境界条件として使う場合，

3．4

こうしたことにも注意が必要だろう．また，今後の同会議の名前だけを聞くと，あたかも再解析プロジェ化技術の改善に向けては，グローバル，長期的なエネ

クトの報告と今後の計画発表のための会議のようであ

ルギー循環の観点からの品質の検討も必要であろうとるが，それらは初日のセッション1）と2）にまとめ

思う．

られ，あとの4日間は，再解析データを使ったさまざ

再解析データは，一定の予報モデル，一定の統計プ

長期再解析への研究コミュニティーの期待

まな研究の発表が行われた．やや野心的に過ぎる，とログラムによって作られているとは言っても，観測網も思える発表もあったが，それは研究コミュニティー

は年代とともに変化しているので，データの質が一定

が再解析データを待ち望んでいたこと，また，要求がであると思いこんで使うのは危険である．特に，長期非常に高いことを示したものであると感じられた．

平均値からの偏差を使って解析する前には，注目する観測の量や質，モデルの精度などの問題で，成層圏量について時系列を見てデータの質の変化がないか確と化学輸送モデリングや極域に関する研究にとって再認すべきである（第2節のERA15やNRA1のデータ
ギャップの記述参照）．White（NCEP）は，NRA1の解析データは万全とはいえない．しかしながら，それ50年間のいろいろな量のトレンドをデータ密度と関連研究）があり，再解析データと観測データとの比較ならのセッションでもそれなりに多数の発表（特に極域させて示した．この話題は，Bu11．Amer．Meteor．Soc．

どによる再解析データの問題点の指摘もされた．会議

出版予定のKistlerでの議論が今後の再解析プロジェクトの改善に反映さeta1．の解説とその付録のCD−

ROM（試作版が出席者に配布された）にも含まれる．
40

れることと思う．また，NCEP／NCAR再解析は50年以
天気

47．4．

第2回再解析国際会議参加報告273

上のデータを供給したが，観測網の発達，観測機器のの必要性を日々強く感じている．再解析のこれまでの変更などにより，本当の意味において均一なデータと進展には，WCRPのGrass1が述べたようにNCEPとECMWFの友好的な競合関係と，新しい同化テクニッは言い難い．経年変動の研究をする際には十分な注意を要するが，10年規模変動のセッション（10）には興クの発展が重要な役割を果たした．彼は将来の展望に，味深い研究発表が数多くあった．また，筆者が研究発

成層圏，境界層の精度向上と，IPCCをサポートできる表をしたモンスーンと季節内変動のセッション（8）ような，より安定した品質の長期データ同化を目指す

でも，長期にわたる再解析データがあってようやくでことを挙げる一方，第一回会議での目標，大気海洋結．

きるようになったと思われる研究発表があった．以上

合系でのデータ同化については，海洋の観測データ不のセッションで，とくにユーザーの要求の高さを感じ

足によりまだ達成されていないことにも触れた．

ECMWFのHollingsworthは今後の戦略についてた．

再解析の実行者たちの前でユーザーが研究成果を発語り，特に現業的季節予報の能力を上げることを目標表するとともに，データの問題点を指摘したり，今後の改善の要求をすることもできて，バランスのとれたとして示した．その要件として，新しい衛星データの同化と，データ同化の新たなテクニックの開発が挙げ非常に良い会議になったと思う．

られた．また，ECMWFの1999−2008年のモデル／同化

（大淵

済）

開発計画に関係して水平解像度増加のタイムテーブル

3．5再解析データプロダクトの改良が示され，水平解像度TLl59，639，1279のストーム予再解析データは気候診断にとって有用な情報源であ報実験で，初期値と入力データは同じでも，解像度がるが，品質や信頼性の改善にはまだまだ余地があるよ

高いとアンサンブルメンバーの全てが顕著なストーム

うである．会議では，データ同化，また，それに使用を予報する例を渦位のカスケードの解像によって説明されたモデルの物理過程の扱いに関する発表があった

した．

が，衛星で観測された放射データを直接同化につかう

ERA40の下部境界条件として，英ハドレーセンター

ことの重要性は議論の一つのトピックであった．また，の海氷SSTデータセットの新しいバージョン

TRMMやSSM／1で得られる雨量や可降水量を再解

GISST4．0（またはHadISST1．0）を作成中であること

析の改善に使うという議論も非常に興味深かった．

が，N．Raynerにより示され，GISST2．3bからの主要

ECMWFはERA40のために，高層データ，衛星，航な変更は，これまでは0か1だった海氷に面積被覆率

空機，船舶，漂流ブイ，地上からのデータなどの観測を導入し，開氷面におけるSSTを付加する点であっデータの同化の改善の計画をしている．これには，海た．

洋波動モデルと結合した60層丁159の解像度の大気大

NCEP再解析の修正版であるNRA2については

循環モデルが使用される．鉛直方向の高解像度化は成NCEP／CPCの金光博士から詳細に紹介があった．現
在1979〜96年までが完成していて，月平均値のみは層圏と対流圏（特に境界層）でのデータの改善を目的

ウェブで配布されている（http：〃wesley．wwb．noaa．

としている．

会議での発表は，再解析データがさまざまな興味深

gov／reanlysis．htm1）．NRA2はNRA1と解像度，出力い応用に使用できることを示していた（気候変動研究，

データ種別・形式は同じだが，次の点で改良が加えら

水循環，河川流域毎の水収支，夏期モンスーン期の上れ，人為的なミスは修正された．

部対流圏および下部成層圏への水蒸気輸送，極域研究，

1）土壌水分のドリフトを防ぐための簡単な雨量同化

成層圏化学，大気海洋陸面相互作用など）．ERA40が1950年代後半からの気候の変化の信頼性の高いデータ

2）海洋上のアルベドを変更
3）平滑化した地形データを導入を提供してくれることが期待される．また，GCMシ

4）対流スキーム

ミュレーションの検証にも有用な道具となるであろ

5）境界層スキーム
6）地表面短波放射スキーム

う．

（R．クリシュナン）

7）雲量のパラメタリゼーション
3．6

再解析と気候系監視

筆者は現在，現業的な気候系の監視と解析を職分としており，安定したデータ同化システムと独自再解析

2000年4月

この結果NRA2には次の点で改善が見られる．

1）土壌水分，とりわけその年々変動
2）高緯度での冬季の降水，地表面付近での温度場と
41

274

第2回再解析国際会議参加報告

フラックス

用するデータの精度が常に問われる．2年前の第1回

3）熱帯の降水分布
4）海洋上のアルベドがより適切な値会議に続き，今回も出席し，情報収集と，データを作っている人と話が出来たことは非常に幸いであった．

5）短波放射の分布

今回の会議は，口頭発表とポスターの割合や，時間

6）雪と地上気温

配分などが非常に良かったと思う．ただ，セッション

このため，南半球の高周波変動や地表面付近，雪のは，第1節にあるようにプログラムされたが，聞いて水収支などの研究にはNRA2の使用が推奨された．

いると，他のセッションに適する内容だという印象を

NRA2は1999年まで延長される予定であるが，過去を1958年までさかのぼって実施するかどうかは現在検討受けるものがいくつかあった．プログラムを作成する

中とのことであった．

時と違った内容が中心になることもよくあることだか方も大変だと思うし，会議当日までにエントリーしたWhite（米国NCEP）はNRA1の長期トレンドにつら，仕方が無い面もある．今回の会議は，口頭発表のいて話したが，彼の示した時間緯度プロットは，先の会場がひとつであったことから，これらの問題はカ

大戦末期，IGY（1958），極軌道衛星（1969）と静止軌バーされるので，ここでは，セッションにこだわらず，

道衛星（1979）の観測開始，FGGE（1979）等のイベン

印象に残ったことについて報告する．

トごとに，再解析で使用された観測データの密度が不再解析データにより，ある程度の気候変動の研究が連続に増加することを示しており，1978年以前の南半可能であると期待されてきたが，今回の会議からは，

球中高緯度では使用された観測データは皆無に近いこ

モンスーンや水・エネルギー循環の経年変動といってとが良く分かった．これらを使って長期的に均質なもそのメカニズムにせまる発表は少なく，計算は膨大

データセットを作ることが困難であることは想像に難であろうが，解析としては簡単なコンポジットや比較

くない．この点について金光氏は実行プログラムサイが多かった（Trenberth，NCAR；Fasullo

ズが小さく運用に人手のかからない再解析システムをster，米国，コロラド大；Annamalai6渉α1．，英国レ

and

Web−

構築し，研究目的別に入力データを選んで適切な再解

ディング大など）．ERA15とNRA1を水循環・エネル

析を行うことを提唱していた．彼らはNRA2のために
実際にこのようなコンパクトで省力化したシステムを

ギー循環の視点から比較したものは，筆者らのものも完成させている．

筆者はNRA1を用いて，北半球冬季中高緯度の季節進行における高周波変動と月平均場の関係についての含めて，ERA15のほうがよいと言っている．しかし，第2節にあるように，ERA15にも，いくつかの問題が指摘されており，重要なものもある．ERA15は有償のためか，NRA1よりも普及が遅く，問題点がNRA1ほ

解析的研究をポスター発表した．発表を聞いてくれた

どはまだ知られていないという面もあると思うので，Hollingsworthは，内容についての議論の後に，「われERA15の使用にも注意を怠るべきではない．主観だ

われは再解析データを作る話をしたが，これは再解析

が，NRA2はかなりよさそうである．

データを使った研究だな」と述べ，再解析分野でも日再解析によって精度のよい気候値が得られる．それ本がその役割を果たすことを期待する口振りであっは，特に水・エネルギー循環場では，従来得られなかった．実際，彼は議長団の安成教授に対して，日本は再たものである．そのことに，今回自分の解析をしなが解析をやるのか，としつこく尋ねていたそうである．

ら気づき，また会議で再確認した．再解析というと，最終日の夕方に筆者の1人，大野木和敏のはからい

温暖化との関係を知るとか，経年変動のメカニズムをで，ECMWFを見学する機会を得たが，監視・検証の知るために期待され，データの不連続性などがあると，現業室に貼られたマップ類は全てカラー図で，入電状ユーザーは，使い方に工夫を迫られるわけであるが，

況とそのデータの示す値，実況と予報の重なりなどが再解析プロジェクトの成果として，質のよい気候値が一目で分かるように工夫されていたのが印象的だっ得られるようになったことは，もっと強調されてよいた．

のではないかと思う．

（小出

寛）

そして15年分のサンプルがある，という使い方や，
3．7

水・エネルギー循環の気候値を提供する再解析

現業解析より質が格段によくなった80年代のデータを大規模な水・エネルギー循環に関する研究を客観解みて解析するだけでも，よい成果が生まれていると思析データや衛星データを使用して行っているので，使う．Dethofeta1．（英国，レディング大）は，モンスー

42

天気

47．4．

275

第2回再解析国際会議参加報告

ン地域の水蒸気が強い対流活動で成層圏下層の水蒸気源となっていることをERA15により解析した．
ERA15は10hPaまでのデータがあるので，このような解析が可能であり，よい例を見たように思う．

CPC：Climate Prediction
ター（NCEPの下部組織）

ECMWF：European Centre for Medium−Range
Weather Forecastsヨーロッパ中期予報センター

陸の地表面フラックスのモデルの扱いは，非常に重要

FGGE：First GARPGARP全球実験である．再解析データの同士の比較をした報告はいく

GEOS：Goddard

データ作成者にとっては自明のことだと思うが，海つかあったが，データセット間の違いの特徴は海陸で異なることに注意しなくてはならない．この点，単に帯状平均したり波数展開してデータセットの違いを議論するだけでなく，海陸にわけて特徴を論じたものがいくっかあった．ERA40では，同化手法や解像度がよくなるだけでなく，上層のデータがさらに増え，地表面過程が格段によくなるそうである．単に使える期間がのびるというだけでなく，今ERA15やNRAで出来ること，ERA40が出たときに新たに期待されることを（谷田貝亜紀代）

Earth

会議についての雑感

Observation

SystemPositioning

System

全球測位システ

Geophysical

Year国際地球観

ム

IGY：Intemational
測年
GEWEX：Global

Energy

and

Water

Cycle

Experi−ment全球エネルギー水循環実験
GISST：Global

Seaiceand

Sea

SurfaceTempera−ハドレーセンター作成の海氷・海面水温デー

タセット

InstituteofTechnologyマサ

チューセッツ工科大学

今回の会議には，研究を一緒にやっているMITのDaraExperiment第1回

データ同化システム

GPS：Global

MIT：Massachusetts
3．8

GlobalNASA／GSFC（ゴダード宇宙センター）のモデル／

ture

考えながら，研究を進めていきたいと思った．

Center気候予報セン

Entekhabi教授と一緒に参加した．彼は招待講演で，リモートセンシングからの大気上端の正味放射NASA／DAO：National
Agency／Data
NCEP：National

ランスから地表面の流出量を推定するアイデアを
GEWEXの大陸スケールの流域でテストした成果をdictionフラックスの収束のみによる方法の両方で，ラジオゾ
ンデのデータを使ってミシシッピ河流域の流出量を計

and

Space

Office米国航空宇宙局／データ同化室

量と再解析データを用いて，水とエネルギー収支のバ発表した．私は，この新しい方法と従来からの水蒸気

Aviation

Assimilation
CentersforEnvironmental

Pre−

米国環境予測センター（NOAAの下部機関）

NCAR：National

Centerfor

AtmosphericResearch

米国大気科学研究センター
NESDIS：National

Environmental

算した結果を，河川流量計による測定値と比較してポandInformation

スター発表した．会議では論文で名前だけは知ってい（NOAAの下部機関）

Satellite

Data，

Service環境衛星資料情報局

ERA15：ECMWF再解析の第一弾として既に実施さた有名な研究者と意見を交換することができた．

初日にデータ管理やデータ同化手法などについての発表があった以外はすべて，そのデータセットを使っての研究の発表で，気象学のあらゆる分野にわたってのバラエティに富んだトピックに触れることができ，

たいへん勉強になった一週間であった．また，日本を出てから気象学を学び始めた私にとって，日本で研究れた1979〜93年の15年再解析

ERA40：ECMWFにおいて現在準備中の1958〜現在
までの40年以上の再解析

SSM／1：Special

SensorMicrowave／lmagerマイクロ波画像センサーの第一線で活躍している方々に出会えたことは大きな

TOVS：TIROS Operational
TIROS実用型鉛直探査計

収獲だった．

TRMM：Tropical（金丸秀樹）

VerticalSounderRainfall

Measuring

MissionKingdom

Meteorological

熱帯降雨観測衛星
略語一覧／用語解説

AMIP：Atmospheric

UKMO：United
Model

Intercomparison

ject大気モデル相互比較計画

2000年4月

Pro−

Office

英国気象局

VAR：VARiationalmethod

変分法，誤差共分散行
43

276

第2回再解析国際会議参加報告

列を含む評価関数が最小になるように定式化した変NRA1：1948〜98年の51年分が既に完成し，引き続き

分原理を用いるデータ同化手法の一種，衛星データ

準リアルタイムで続行中のNCEP−NCARなどで鉛直1次元で行う1DVAR，空間3次元で同Reanalysis，Reanalysis1とも呼ばれる．

化する3DVARと時間軸も加えた4次元で行う4
VTPR：Vertical

NRA2：NRA1で既知の問題点を可能な限り修正した上で実行中のNCEP−DOE

DVARがある．
Temperature

ProfileRadiometer

AMIP−II

Reanalysis，Reanalysis2とも呼ばれる．

鉛直温度分布放射計

WCRP：Would

ClimateResearch

大野木和敏，露木界気候研究計画
リトリーバル

参Programme世

衛星観測の放射強度などから気温などの物理量への変換（リトリーブ）を行う方法

楠

考

文

献

義，松村崇行，高野清治，谷貝

昌司，田中

勇，

博，谷田貝亜紀代，1998：再解析に関するWCRP第1回国際会議の報告，天気，45，475−482．

以下は本文中で便宜上用いた表記で，必ずしも一般的に確立したものではない．

Ohmura，A．and
and

N．Reeh，1991：New

accumulation

maps

for

precipitation

Greenland，J．GlacioL，

37，125．

2000年度東レ科学技術研究助成の募集
標記の助成は東レ科学振興会が運営しているもので頃に学会事務局に届く予定です．応募件数が左記（3）す．興味のある方は下記の要領で応募して下さい．

の制限を超えた場合の扱いは学会に一任して下さい．

（1）候補者の対象

連絡先：〒100−0004

気象庁内国内の研究機関において基礎的な研究に従事し，今東京都千代田区大手町1−3−4

日本気象学会

学会外各賞候補者推薦委員会

後の研究の成果が科学技術の進歩，発展に貢献するところが大きいと考えられる独創的，萌芽的研究を活発付記：に行っている若手研究者（1）東レ科学振興会から「東レ科学技術賞」の候補者（2）助成の内容

総額1億3千万円，1件3千万円程度まで10件程度（3）推薦件数制限

1学協会から2件以内
この助成の応募には学会の推薦が必要です．気象学

推薦依頼が併せられています．これについては，

昨年気象学会から推薦した候補者が今年度も引き続き審査対象になる見通しであるため，気象学会
として新たな推薦は行わない予定です．

（2）推薦用紙は下記ホームページからもダウンロード

会の推薦を希望する方は，9月22日（金）必着で気象できます．

学会（右記）あて申請して下さい．推薦用紙等は6月

http：／／www．toray．cojp／kagaku．html

44

天気

47．4．