Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
きる。このような形で、環境政策立案の際の不確実性を低減することに資することが期待される。

## 6 ．国際共同研究等の状況

特に記載すべき事項はない

## 7 ．研究成果の発表状況

特に記載すべき事項はない

## （1） 誌上発表

<論文（査読あり）>

1） 洪尾欣弘、鼎信次郎（2010）：大雨に着目した気候モデル日降水量出力のバイアス補正手法比較．水工学論文集，54，235-240.

2）新田友子，鼎信次郎，沖大幹（2010）：流量確率指数を用いた地球温暖化に伴う日本域洪水リスク変化の推定．水工学論文集，54，451-456.

3) Kanae, S., T. Homdee, Y. Iseri, Y. Shibuyo, and K. Pongput (2010): A review of bias correction methods for the assessment of climate change impacts on water resources in Thailand, Journal of research in engineering and technology, Faculty of engineering, Kasetsart University, 7, 113-118.

<査読付論文に準ずる成果発表>

特に記載すべき事項はない

くその他誌上発表（査読なし）>

## 2 ）口頭発表（学会等）

1) 鼎信次郎（2007）：地球温暖化による洪水・渇水の変化，自然共生シンポジウム，岐阜県自然共生工法研究会，岐阜，2007年11月

2）鼎信次郎（2007）：地球温暖化による世界の水資源の変化，くらしと技術の建設フェア，四国建設広報協議会，松山，2007年11月

3) 鼎信次郎（2007）：水文分野への応用のための降水量の統計的ダウンスケーリングについて，京都大学防災研究所 水資源セミナー・第1回アジア太平洋水サミットオープンイベント 地球規模データのダウンスケーリングと流域水資源環境の解析，京都，2007年11月

4) Sun, F., S. Kanae, D. Yang, and T. Oki (2008): Hydrological cycle implications of global warming and dimming: Budyko's couple water-energy perspective, 水文·水资源学会2008年度総会·研究発表会, 目黒区, 2008年8月

5) Hirabayashi, Y., S. Kanae, K. Moriya, K. Masuda, and P. Doll (2008): Development and assessment of a 59-year (1948-2006) global 0.5-degree near-surface atmospheric data, AGU Fall meeting 2008, San Francisco, USA, December 2008.

6) Kanae, S., S. Seto, K. Yoshimura, and T. Oki (2008): Yesterday’s Japan: A system of flood
risk estimation over Japan with remote-sensing precipitation data, AGU Fall Meeting 2008, San Francisco, USA, December 2008.

7） 洪尾欣弘，鼎信次郎（2009）：地球温暖化の水資源への影響・アラル盆地事例研究．水文・水资源学会2009年度総会・研究発表会，金沢，2009年8月.

8) Shibuo, Y., and S. Kanae (2009): Evaluating bias corrected precipitation of a regional climate model over Japan, Abstract H21I-05, AGU Fall meeting 2009, San Francisco, U.S.A., December 2009.

9) Iseri, Y., K. Jinno, K. Nishiyama and A. Kawamura (2010): Long term analysis of precipitation distribution patterns in Japan using a nonlinear classification method, Hydrology delivers Earth System Science to Society, pp. 24, (Poster), Tokyo, Japan, June 2010.

10) Iseri, Y., K. Nishiyama, K. Jinno, A. Kawamura and S. Kanae (2010): Statistical analysis on the relationship between global climate indicators and spatial distribution patterns of monthly precipitation in Japan, The Fifth APHW conference “Hydrological Regime and Water Resources in the Context of Climate Change”, Hanoi, Vietnam, November 2010.

11) Iseri, Y., S. Kanae and Y. Shibuo (2011): Bias correction of precipitation with considering spatial structure of precipitation, International Workshop on Down Scaling, US18-09, Tsukuba, Japan, January 2011.

12）井芹慶彥，鼎信次郎，渋尾欣弘（2011）：バイアス補正された気候モデル日降水量出力の空間分布および極値の再現性について，日本地球惑星科学連合2011年大会，ACG032-07，幕張，2011年5月.

13) Iseri, Y. and S. Kanae (2011): Bias correction of daily precipitation output from regional climate model using discrete wavelet transform, Third International Workshop on Down Scaling, S2–6, Tsukuba, Japan, October 2011.

14) Iseri, Y. and S. Kakae (2012): Bias correction of precipitation output from climate model for evaluation of water disasters, Mini International meeting related with the downscaling projects, Tsukuba, Japan, March 2012.

## （3） 出願特許

特に記載すべき事項はない

（４）シンポジウム、セミナーの開催（主催のもの）

特に記載すべき事項はない

（５）マスコミ等への公表・報道等

特に記載すべき事項はない
## （6） その他

特に記載すべき事項はない

### 8 \. 引用文献

1) Wilby R.L., S.P. Charles, E. Zorita, B. Timbal, P. Whetton, L.O. Mearns (2004): Guidelines for use of climate scenarios developed from statistical downscaling methods, Supporting material of the Intergovernmental Panel on Climate Change, available from the DDC of IPCC TGCIA, 27. [www.ipcc-data.org/guidelines/dgm_no2_v1_09_2004.pdf.3]

2) Fowler H.J., S. Blenkinsop, and C. Tebaldi (2007): Linking climate change modelling to impact studies: recent advances in downscaling techniques for hydrological modelling, International Journal of Climatology, 27, 1547-1578.

3) 飯泉仁之直，西森基貴，石郷岡康史，横沢正幸（2010）：統計的ダウンスケーリングによる気候変化シナリオ作成入門，農業気象，66(2)，131-143.

4) Wood, A.W., L.R. Leung, V. Sridhar, and D.P. Lettenmaier (2004): Hydrologic implications of dynamical and statistical approaches to downscaling climate model outputs. Climatic Change, 62, 189–216.

5) Ines, A. V. M., and J. W. Hansen (2006): Bias correction of daily GCM rainfall for crop simulation studies. Agricultural and Forest Meteorology, 138, 44-53., doi:10.1016/j.agrformet.2006.03.009.

6) Leander, R., and T. A. Buishand (2007): Resampling of regional climate model output for the simulation of extreme river flows, Journal of Hydrology, 332, 487-496.

7) Piani, C., J.O. Haerter, and E. Coppola (2009), Statistical bias correction for daily precipitation in regional climate models over Europe, Theoretical and Applied Climatology, 1-2, 187-192., 10.1007/s00704-009-0134-9

8) Terink W., R.T.W.L. Hurkmans, P.J.J.F. Torfs and R. Uijlenhoet (2010): Evaluation of a bias correction method applied to downscaled precipitation and temperature reanalysis data for the Rhine basin, Hydrology and earth system sciences, 14, 687–703.

9） 渋尾欣弘，鼎信次郎（2010）：大雨に着目した気候モデル日降水量出力のバイアス補正手法比較，水工学論文集，第54卷，235-240.

10) Haerter, J.O., S. Hagemann, C. Moseley, and C. Piani (2010): Climate model bias correction and the role of timescales, Hydrology and Earth System Sciences, 15, 1065-1079., doi:10.5194/hess-15-1065-2011

11) Kumar, P. (1997): Wavelet analysis for geophysical applications, Reviews of Geophysics, 35(4), 385-412., doi:10.1029/97RG00427

12) Johnson, F., S. Westra, A. Sharma, and J. Pitman (2011): An assessment of GCM skill in simulating persistence across multiple time scales, Journal of Climate, 24(14), 3609–3623.

13) Shabalova M. V., W. P. A. van Deursen and T. A. Buishand (2003): Assessing future discharge of the river Rhine using regional climate model integrations and a hydrological model,
Climate research, 23, 233–246.

14) Li H., J. Sheffield and E.R. Wood (2010): Bias correction of monthly precipitation and temperature fields from Intergovernmental panel on climate change AR4 models using equidistant quantile matching, Journal of Geophysical Research, 115, D10101, doi:10.1029/2009JD012882.

15) Harrold, T. I., F. H. S. Chiew, and L. Siriwardena (2005): A method for estimating climate change impacts on mean and extreme rainfall and runoff. In MODSIM 2005 International Congress on Modelling and Simulation, Zerger A, Argent RM (eds), Modelling and Simulation Society of Australia and New Zealand, Melbourne, 497-504, CDROM (ISBN 0-9758400-2-9), Australia 497-504.

16) Kiem A. S., H. Ishidaira, H. P. Hapuarachchi, M. C. Zhou, Y. Hirabayashi, and K. Takeuchi (2008): Future hydroclimatology of the Mekong River basin simulated using the high-resolution Japan Meteorological Agency (JMA) AGCM. Hydrological Process, 22(9), 1382–1394., DOI: 10.1002/hyp.6947.
S-5 地球温暖化に係る政策支援と普及啓発のための気候変動シナリオに関する総合的研究

3. 温暖化影響評価のためのマルチモデルアンサンブルとダウンスケーリングの研究

(7) 双方向ネストモデルを用いた力学的ダウンスケーリングの研究

北海道大学

大学院理学研究院 自然史科学部門

稻津 將

平成19～23年度累計予算額：9,280千円

（うち、平成23年度予算額：2,239千円）

予算額は、間接経費を含む。

[要旨] 温暖化影響評価のためのマルチモデルアンサンブルとダウンスケールの研究の中では、双方向ネスティングモデルは新しい試みである。200kmメッシュ程度の全球気候モデルの結果があった場合、従来のダウンスケールではこの200kmメッシュを元に、領域モデルを使ってある領域だけ40kmメッシュ程度のデータを作り出す。双方向ネスティングでは、全球気候モデルにこの領域モデルの情報を返すことによって、高解像度全球気候モデルの予測結果の分析や、さらにそれが領域モデルへフィードバックするプロセスを、容易に研究することが可能になる。平成19年度、双方向ネストモデル計算によりその性能を確かめた。平成20年度、日本を含む北東アジアについて双方向ネスト実験を行い、北東アジア付近において卓越するが200kmメッシュ程度の全球気候モデルでは表現できない小規模渦の影響について調べた。その影響は北東アジアから太平洋における総観擾乱活動度へ影響を及ぼすものの全球へは影響を及ぼさないことがわかった。平成21年度はさらにこの研究を進めて小規模山岳の影響を調べ、これが全球規模の大気波動に影響を及ぼしうることがわかった。この2点について論文としてまとめた。また、双方向ネストモデル出力の診断に応用する目的で、温帯低気圧を追跡する新手法を開発し、別途、論文としてまとめた。

[キーワード] 大気マルチスケールインタラクション、双方向ネスティング、ダウンスケーリング、大気海洋結合モデル、領域気候モデル

### 1. はじめに

気候シミュレーションは、近年、急速に高解像度化か進められている。これは地域スケールにおける気候変動情報が、われわれにとって身近な近未来情報として期待されていることに応じたものであるが、その実現のためには地球シミュレータから次世代コンピュータ「京」へと超大規模計算を可能にする計算機の開発が必要である。たとえば、気候変動に関する政府間パネル(IPCC)の第4次報告書でもっとも高解像度の気候モデルは東京大学気候システム研究センター(CCSR)、国立環境研究所(NIES)、海洋開発研究機構(JAMSTEC)地球環境フロンティア研究センター(FRCGC)で共同開発されたMIROCであった(K-1 model developers, 2004)。さらに、東京大学CCSRとJAMSTEC/FRCGCで共同開発されたNICAMでは、3.5kmメッシュサイズの全球雲解像モデル計算を可能にしている¹。このような高解像度気候モデルの出現により、例えば地球温暖化を含む気候変動に対する地域的な影響を、不確定性はあるにせよ、詳しく表現することが可能となった。
このように気候モデルは高解像度化の趨勢の中にありながら、そのような高解像度気候モデルの長期間の積分は、残念ながら上述のような世界最大級の計算機によってしか実現することができない。したがって、どこの地域の高解像度化が何の現象の改善に寄与したかは、同程度の性能の計算機によって、別途実験を行うより他ないのである。しかし、そのような計算は通常、基準となる実験と同程度の計算コストを費やすので、そのような単一の研究目的のための計算は計算資源の有効利用の観点から実現することが稀である。

そこで、サブテーマ（7）担当者が別予算で新型モデルである双方向ネスティングモデルを開発した。このモデルでは既存の200kmメッシュの気候モデルと、40kmメッシュ程度の領域モデルの両方を同時に計算し、相互のモデル間でデータのやり取りを行う。テーマ3の他のサブテーマを含むこれまでの気候モデルと領域モデルを用いた研究では、気候モデルの結果を境界条件として領域モデルを計算する一方向にネストの方法が用いられてきた。この新型モデルの特色は領域モデルと大循環モデルが双方向に情報を交換しながら計算を行うことから、双方向ネストと呼ばれる手法を適用したことになる。また、双方向ネスト

モデルは部分高解像度化気候モデルと言うこともできる。当然、全球高解像度計算よりはるかに安価な計算コストとなる。この双方向ネストモデルはいまだ気候計算としては世界で数例あるのみであり、フルペーパーによる記述はこの新型モデルのみである。 $ ^{2)} $ 3)

## 2 ．研究開発目的

図(7)-1 寒冷域気象現象シミュレーション

ヨン実験におけるネスト領域と山岳地

前述のとおり、双方向ネストシステムは、別途、

獲得している文部科学省・科学研究費若手(B)18740297「大気海洋結合モデルと領域気候モデルとの双方向ネスティングの実現」（平成18年度～20年度）と科学研究費若手(B)21740335「新型気候モデルを用いた中緯度海洋前線の大気マルチスケールへの影響」（平成21年度～23年度）の中で、本サブテーマと並行的に開発した。本サブ課題の目的は、この双方向ネスティングシステムを用いて、寒冷域の気象現象と熱帯域の気象現象の具体的な一例をシミュレートし、双方向ネスト効果がダウンスケーリング研究にどのように活

かされるかを検討することである。

寒冷域の気象現象は温帯低気圧に代表される。北半球冬季、北東アジアにおける温帯低気圧は、さまざまなスケールの現象の統合であり、当然、天気図よりも小さなスケールが大なり小なりシミュレーションに影響を与えるものと予想される。そこで、天気図スケールより一回り小さい現象の解像がどのように総観および惑星規模の気候に影響を及ぼすかという問題について調べた。

図(7)-2 熱帯域気象現象シミュレーション

ヨン実験におけるネスト領域と山岳地

熱帯域の気象現象の中ではモンスーンは特徴的な現象の1つである。北半球夏季、東南アジアにおけるモンスーン低気圧のシミュレーションには、当然、積雲対流などの小スケール現象の統合
が重要であることがわかっている。このような現象が領域モデルで解像され、アップスケールへ情報が伝達することで、どのような影響を及ぼすかという問題を調べた。

### 3. 研究開発方法

## （１）双方向ネストモデル開発支援

別経費で開発した双方向ネスティングシステムINCLは、東京大学気候システム研究センター、国立環境研究所、ならびに（独）海洋開発研究機構の共同開発の大気海洋結合大循環モデルMIROCと、気象庁および気象研究所の共同開発の領域大気モデルJMA/MRI NHMの同時結合シミュレーション・システムである。本サブ課題では北海道大学の情報基盤センターにおける大型計算機SR11000を用いて開発を側面支援する実験を行った。1つの実験は大気海洋結合モデルと領域モデルを使った寒冷域気象現象の双方向ネスト・シミュレーションであり、もう1つの実験は大気大循環モデルと領域モデルを使った熱帯域気象現象の双方向ネスト・シミュレーションである。

## （２）寒冷域気象現象のシミュレーション

寒冷域気象現象のシミュレーションでは、北東アジア域の小規模渦の与える効果と、同地域の小規模山岳の与える効果を分けて調べた。

前者を調べるために、双方向ネスト・シミュレーションのオフライン実験とインタラクティブ実験という2つの実験を10冬分の時間積分を行った。オフライン実験とは、大循環モデルの情報を用いて領域モデルを計算するが、領域モデルの情報を大循環モデルへ戻すことはない。これは力学的ダウンスケーリングを1回の計算で自動的に行うことと等価である。インタラクティブ実験とは、大循環モデルの予報変数の時間増分を領域モデルのそれと折半した値に置換する領域モデル強制実験といえる。領域モデルは東アジアから北西太平洋を含む領域(東経100°から180°、北緯20°から60°を概ね含む)についてネストした（図(7)-1）。両実験とも領域モデルに与える表面条件は大循環モデルに与えるそれと同一のものである。

また、後者を調べるために、領域モデル内の山岳が高解像のF実験と低解像のS実験を、オフライン実験とインタラクティブ実験それぞれについて行った。領域モデルの範囲および積分期間は前者と同様である。

## （３）熱帯域気象現象のシミュレーション

熱帯域気象現象のシミュレーションでは、双方向ネスティングシステムによる夏季アジアモンスーンの再現性を調べた。寒冷域気象現象のシミュレーション同様に、オフライン実験とインタラクティブ実験を行った。前者と後者の両方に対し

図(7)-3 オフライン実験における1冬あたりの低気圧数（等値線は1間隔）。陰影はインタラクティブ実験とオンライン実験の低気圧密度の比である（陰影の度合いは図右の通り）。

て、1997年5月15日から10月11日までの海面水温をハインドキャストで与える大気大循環モデル相互比較プロジェクト（AMIP）型実験を5つのアンサンプル（初期値を変えた実験）で行った。ネスト領域は熱帯西太平洋域である（図(7)-2）。
## 4 ．結果及び考察

## （１）寒冷域気象現象シミュレーション

図(7)-3はオフライン実験とインタラクティブ実験の低気圧軌跡密度 $ ^{4)} $ の違いである。オフライン実験では、日本の北を通過する温帯低気圧が強調され、日本の南を通過する軌跡は過小評価ぎみである。それに対して、インタラクティブ実験では観測のように日本の北と日本の南の両方を通過する軌跡が再現されている。これは明らかに領域モデルで表現された亜総観規模渦が温帯低気圧に成長して、気候モデルに情報が救い上げられた結果であると考えられる。

領域モデル内の総観規模渦活動の強化の情報はインタラクティブ実験では大循環モデルに反映されていた。しかし、渦の運動量輸送の強化が作り出した太平洋上に高気圧偏差は弱く有意ではなかった(図(7)-4)。このように北東アジアの亜総観規模渦の効果は、太平洋上の総観規模渦活動には大いに影響を与えたが、惑星規模の循環を励起するほどのものではないということがわかった。オフラインF実験と同S実験の領域モデル出力の差は、北東アジアの亜総観規模山岳に対する領域内部の大気応答を示す(図(7)-5a)。図(7)-5aには

(b) $ U_{h}V_{h}500\ IS_{gcm}-OS_{gcm} $

(c) VnVn500 ISgcm−OSgcm

(d) $ V_{h}T_{h}850\ IS_{gcm}-OS_{gcm} $

図(7)-4 インタラクティブ実験とオフライン実験の時間平均値の差。(a) 500hPa面における等圧面高度。(b) 500hPa面における総観擾乱に伴う運動量フラックス。(c) 500hPa面における総観擾乱活動度。(d) 850hPa面における総観擾乱に伴う熱フラックス。統計的に有意な差がある領域には陰影をつけた。

日本付近に低気圧性の大気応答が見られる。これは極東地域の亜総観規模山岳が気候値の北西季節風を効果的に遮ることが理由として考えられる。インタラクティブF実験と同S実験の大循環モデル出力の差は、北東アジアの亜総観規模山岳に対する全球規模の大気応答を示す(図(7)-5b)。インタラクティブ実験では領域モデル内の亜総観規模山岳強制の効果により全球規模のジオポテンシャル高度パターンを励起した。総観擾乱応答は平均場に追随していた(図略)。これは領域内部のみの総観擾乱に影響を与え、全球には拡がらない亜総観規模擾乱の効果とは対照的であった。

## （２）熱帯域気象シミュレーション

図(7)-6は、夏季アジアモンスーンに関する研究におけるオフライン実験、インタラクティブ実験、および長期再解析（JRA25）の1997年夏季のアジア域の気候値である。オフライン実験では太平洋高気圧のアジア域への張り出しが弱く、日本の南に明らかなモンスーン低気圧の侵入というバイアスが認められる。一方、インタラクティブ実験では現実のように日本の南まで太平洋高気
圧の張り出しがある。この要因を分析すると、日本の南の領域での対流圈中上層の気温の季節変動がオフライン実験で大いにずれていることがわかった(図略)。一方、偶然か必然かはともかくとして領域モデルはMIROCの境界条件を用いて力学的ダウンスケーリングしているにも関わらず、このずれは小さい。従って、MIROCのバイアスが大きく領域モデルのバイアスが小さいこの性質が、インタラクティブ実験でバイアスを小さくするのに貢献したものと考えられる。本研究ではさらに熱帯低気圧の挙動についても、バイアスが低減したことを示した。

## (3) まとめ

本研究により、双方向ネストシステムが冬季の中高緯度と夏季の低緯度の両方の例で成功することが示された。このことで同システムの全球汎用性が保証されたことになり、今後のスケール間相互作用の問題に利用する価値があるものになったと考える。

(a) U5920 OFram-OSram

(b) Z500 IFgcm-ISgcm

## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

中緯度における小規模温帯低気圧や小規模山岳が気候にどのように影響を及ぼすか、という問題は、その合理的な解決方法が双方向ネストモデルの利用に限定されるうえ、科学的にも非常に興味深い問題といえる。本研究の結果は、小規模渦は大循環には影響を及ぼさないが、小規模山岳は大循環に影響する、という興味深いものであった。双方向ネスティングモデル

図(7)-5 (a) オフラインF実験と同S実験における5920 mの東西風の気候値の差(等値線間隔1m/s；影付は差が有意な領域)。(b) インタラクティブF実験と同S実験における500 hPaのジオポテンシャル高度の気候値の差(等値線間隔10m；影付は差が有意な領域)。

によってでしか調べにくいテーマについて具体的な結果を示したことで、双方向ネスティングモデルの威力と可能性を具体的に示した。これは科学的に大変有意義な結果であると考える。

## （２）環境政策への貢献

地球温暖化気候における双方向ネスティングモデル実験を行うことが可能となった。これにより、異なる気候場での領域全球間のフィードバックを見積もることが出来、従来型とは異なる温暖化評価が可能となる。また、領域モデルを使ったマルチモデルアンサンブルでも、全球モデルとの間にフィードバックがあるものとないものとの間の差を示すことで、別種ではあるが有益な予測の誤差情報を与えることが出来る。サブテーマ（7）の研究として行っていないが、今後の想定研究としてこれらをあげておきたい。
### 6. 国際共同研究等の状況

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」と本研究課題との共催により平成22年8月9日から8月13日まで第10回RSMに関する国際ワークショップが開催された。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に開発されているRSM（Regional Spectral Model）のインストールと実行方法の実習が企画され、芳村圭博士（東京大学）およびLiqiang Sun博士（Columbia University）の2名の講師が、およそ30名の参加者に対して講義と指導を行った。日本米国の他、中国、韓国、インド、パキスタン、バングラデシュ、ベネズエラ、ケニアからの参加者があり、開発途上国への技術交流の目的で、環境省環境研究総合推進費から開発途上国の一部の参加者を招聘した。本ワークショップは、気候変動に対する地域単位の適応性の向上に非常に大きな役割を果たしており、本研究課題に対する日本のイニシアチブを確保することが国内外に広く示された。

(b) SLP & (U,V)850 JJAS 1997 (INCL)

図(7)-6 アジア域における海面気圧（等値線間隔2 hPa）と850 hPa面の水平風（10 m/sの基準を図下に配置）。(a) MIROC4.0-AGCMのAMIP実験の結果。(b) INCLのAMIP実験の結果。(c) JRA25再解析データ。

### 7. 研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

<論文（査読あり）>

1) Inatsu, M., and M. Kimoto (2009): A scale interaction study on East Asian cyclogenesis using a general circulation model with an interactively nested regional model. Monthly Weather Review, 137, 2851-2868.

2) Inatsu, M. (2009): The neighbor enclosed area tracking algorithm for extratropical wintertime cyclones. Atmospheric Science Letters, 10, 267-272.

3) Takatama, K., S. Minobe, M. Inatsu, and J. R. Small (2012): Diagnostics for near-surface wind convergence/divergence response to the Gulf Stream in a regional atmospheric model.
Atmospheric Science Letters, 13, 16–21.

4) Inatsu, M., Y. Satake, M. Kimoto, and N. Yasutomi (2012): GCM bias of the Western Pacific summer monsoon and its correction by two-way nesting system. Journal of the Meteorological Society of Japan, 90B, 1-10.

5) Inatsu, M., and K. Terakura (2012): Wintertime extratropical cyclone frequency around Japan. Climate Dynamics, in press.

6) Sasaki, Y. N., S. Minobe, T. Asai, and M. Inatsu (2012): Influence of the Kuroshio in the East China Sea on the early summer (Baiu) rain. Journal of Climate, in press.

## くその他誌上発表（査読なし）>

1) 稲津將，木本昌秀，佐竹祐哉（2010）：双方向ネスト実験はGCM バイアスを低減できるか？

-1997年夏の例．細氷，56，37-38.

2）佐藤友徳，石崎紀子，石崎安洋，稲津將，岡田直資，仲江川敏之，高藪出，芳村圭，金光正郎（2011）：第10回RSMに関する国際ワークショップ開催・参加報告．天気，58，41-45.

## （2） 口頭発表（学会等）

1) Inatsu, M., S. Amada, and Y. Satake (2010): The neighbor enclosed area tracking algorithm and its application to cyclone merger in the midlatitudes. European Geosciences Union (EGU) General Assembly, Vienna, Austria, May 2010.

2) Inatsu, M., and M. Kimoto (2010): A scale interaction study on East Asian cyclogenesis using a general circulation model with an interactively nested regional model. European Geosciences Union (EGU) General Assembly, Vienna, Austria, May 2010.

3）佐竹祐哉，稲津 將，見延庄士郎（2010）：隣接閉領域トラッキングによる台風トラック．日本気象学会2010年度春季大会，東京，2010年5月.

4）高藪出，大楽浩司，木村富士男，田中賢治，西森基貴，鼎信次郎，稲津將，他S-5-3参画研究者一同（2010）：「温暖化影響評価のためのマルチモデルアンサンブルとダウンスケーリングの研究」第1期研究の紹介．日本気象学会2010年度春季大会，東京，2010年5月．

5） 稲津將，木本昌秀，佐竹祐哉（2010）：双方向ネスト実験はGCMバイアスを低減できるか？-1997年夏の例．日本気象学会北海道支部2010年度第1回研究発表会，札幌，2010年6月.

6）稲津將，木本昌秀，佐竹祐哉（2010）：双方向ネスト実験はGCMバイアスを低減できるか？-1997年夏の例．日本流体力学会2010年会，札幌，2010年9月.

7) Inatsu, M., M. Kimoto, and Y. Satake (2010): A scale interaction study on East Asian cyclogenesis using a general circulation model with an interactively nested regional model. NHM International Workshop, Kyoto, September 2010.

8) 稲津將，木本昌秀，佐竹祐哉（2010）：双方向ネスト実験はGCM バイアスを低減できるか？

-1997年夏の例．日本気象学会2010年度秋季大会，京都，2010年10月.

9) 佐竹祐哉，稲津将（2011）：隣接閉領域トラッキングによる台風トラック，平成22年度京都大学防災研究所共同研究集会「台風研究会」，京都，2011年1月.

10) Inatsu, M., T. Yamada, T. Sato, K. Nakamura, M. Saito and A. Komatsu (2011): Development
and application of comprehensive downscaling methods over Hokkaido. Workshop on the dynamical downscaling. Tsukuba, January 2011.

## （3） 出願特許

特に記載すべき事項はない。

## （４）シンポジウム、セミナーの開催（主催のもの）

特に記載すべき事項はない。

## （５）マスコミ等への公表・報道等

特に記載すべき事項はない。

## (6) その他

特に記載すべき事項はない。

### 8 \. 引用文献

1) Satoh, M., H. Tomita, H. Miura, S. Iga, and T. Nasuno (2005): Development of a global cloud resolving model -- a multi-scale structure of tropical convections --. J. Earth Simulator, 3, 11-19

2) Inatsu, M., and M. Kimoto (2009): A scale interaction study on East Asian cyclogenesis using a general circulation model with an interactively nested regional model. Mon. Wea. Rev., 137, 2851-2868.

3) Inatsu, M., Y. Satake, M. Kimoto, and N. Yasutomi (2012): GCM bias of the Western Pacific summer monsoon and its correction by two-way nesting system. J. Meteor. Soc. Japan, 90B, 1-10.

4) Inatsu, M. (2009): The neighbor enclosed area tracking algorithm for extratropical wintertime cyclones. Atmos. Sci. Lett., 10, 267–272.
# Research Project of Multi-model Ensembles and Down-scaling Methods for Assessment of Climate Change Impact

Principal Investigator: Izuru TAKAYABU

Institution:

Meteorological Research Institute

Nagamine1-1, Tsukuba, Ibaraki, 305-0052 Japan

Tel: +81-29-853-8617 Fax: +81-29-855-7240

E-mail: takayabu@mri-jma.go.jp

Cooperated by: National Research Institute for Earth Sciences and Disaster Prevention, University of Tsukuba, Disaster Prevention Research Institute Kyoto University, Tokyo Institute of Technology, National Institute for Agro-Environmental Sciences, Hokkaido University

## [Abstract]

Key Words: Multi-model ensembles, Dynamical downscaling, Statistical downscaling, Urban canopy scheme, Regional climate model

Global warming research has shifted from a phase of prediction to a phase of utilization through the IPCC Fourth Assessment Report. As the report makes clear, global warming is one of the major issues to be resolved in the world. Now, we are struggling with how to utilize outputs of global warming simulations for impact studies because there is still a large gap between the outputs of global simulations and regional high-resolution impact studies. We aim to overcome such an issue in this project and S-5-3 tries to fill in the gap between them in order to derive much information from outputs of global models and to hand it to the impact studies. To achieve the goal, we have done the following things.

Three organizations (NIED: National Research Institute for Earth sciences and Disaster prevention, University of Tsukuba and MRI: Meteorological Research Institute) integrated their 20km resolutions regional climate models (RCM) by using JRA-25 re-analysis data, MIROC-hi and MIROC5 future projection data as the boundary forcing, and the results are verified by using the observation data. At Hokkaido University, a two-way nesting model has been successfully applied around the Japan area, and the influence of the local topography has been analyzed. Also we have done some evaluation of estimating the effect of doing multi model ensemble experiment for the downscaling. Here we compare the three 20km models downscaling results, find the effect of using Bayesian approach to get the ensemble results, and estimate the uncertainty coming from scenario, GCM and RCM.

The grid size of 20km is still insufficient if we apply the result to the impact study model. Thus, we have secondary downscaled the data to 2-4km grid interval, by using urban canopy models (University of Tsukuba, DPRI: Disaster Prevention Research Institute, Kyoto University, MRI) to
prepare downscaling data fit for the impact studies of the metropolitan area. Here, we get the scenarios of the urbanization from S-5-4, and try to integrate the models by using these scenarios. For the rural area, we apply a statistical downscaling method, which includes the bias correction and produces the applicable data. We have done some statistical downscaling fit for both agricultural (NIAES: National Institute for Agro-Environmental Sciences) and hydrological usage (University of Tokyo Technology, DPRI). These efforts will make the dynamical downscaled data usable for the impact study.
In light of this, a penalty will be established to punish imposter residents, and measures will be taken to expand the grounds for revocation of the status of residence.

Specifically, while previously there was no penalty with regard to persons who obtained landing permission or permission to change the status of residence, etc. through deception or other wrongful means, a penalty will be imposed on the foreign national, through this amendment, which is equivalent to the current penalty for illegal entry or illegal landing, and a penalty will also be established against those persons who facilitate the execution of this act for the purpose of profit, while the associated grounds for deportation and the grounds for revocation of the status of residence will be also revised.

In addition, with regard to the system of revocation of the status of residence, while previously revocation of the status of residence was possible only in cases where the foreign national had not engaged continuously for three months or more in the activities corresponding to the status of residence that had been granted, through this amendment, in such cases as a technical intern trainee who has left the training location without permission in accordance with the solicitation of a broker, it will be possible to immediately revoke the status of residence even before the elapse of three months in the case where the suspect resides engaging in or attempting to engage in other activities without engaging in the original activities, because it is deemed inappropriate that the suspect retains the status of residence. Moreover, if there are reasonable grounds to believe that foreign natinals whose status of residence has been revoked for the reasons mentioned above will flee, it will be possible to immediately switch to the deportation procedures, without setting a grace period for departure, in order to prevent such foreign nationals from concealing their whereabouts and remaining illegally in Japan.

Moreover, immigration control officers in addition to immigration inspectors will be able to conduct inquiry into the facts relating to revocation of the status of residence.