著者

青梨 和正 田島 知子 久保田 拓志 岡本 幸三

出版者

Meteorological Society of Japan

雑誌

気象集誌. 第2輯 (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

vol.99, no.5, pp.1201-1230, 2021 (Released:2021-10-30)

参考文献数

35

被引用文献数

2

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全天候マイクロ波イメージャ輝度温度を雲解像モデルの降水物理量へ同化するため、2スケール近傍法を使うアンサンブルに基づく変分同化法スキーム(EnVar)に、降水の非正規型確率分布関数(PDF)と、PDFの代用レジームを使った新しい位置ずれ補正法を導入した。 多くの事例について降水のアンサンブル予報摂動の既存の非正規PDFモデルへの適合性を評価した。これをもとに、降水強度のPDFとして混合対数正規分布を選び、EnVarに降水なし、降水ありの2つのPDFレジームを導入した。次に、EnVarで非降水、降水、強雨の代用レジームを導入し、そのPDFを対象地点の周囲のPDFの平均で近似する、降水の位置ずれ補正法を開発した。この平均の水平スケールは、アンサンブル予報摂動の相似性に基づいて推定した。上記手法が、マイクロ波イメージャ輝度温度の観測値と第一推定値の差のバイアスと正規性を向上させた。 台風1518について全天候マイクロ波イメージャ輝度温度観測データを同化する実験を行なった。その結果、本研究のEnVarは、従来の、降水の単一の正規分布PDFレジームを使うEnVarに比べて、衛星全球降水マップ(GSMaP)に近い降水解析値を与えた。降水の混合対数正規分布の導入は、台風や前線付近の強雨域で解析降水量を強め、代用レジームの使用は、解析値の降水の位置ずれ誤差を大幅に減らした。本研究のEnVarは、雲解像モデルの12時間予報までの降水予報を改善し、1日以上の台風中心位置や中心気圧の予報を改善した。さらにEnVarの予報解析サイクルは、1時刻の輝度温度同化よりも、台風周辺の強雨の短期予報と台風に付随した降水帯の予報を改善した。

著者

室井 ちあし 吉崎 正憲 大泉 三津夫 加藤 輝之 永戸 久喜 林 修吾 斉藤 和雄 青梨 和正 小司 禎教 瀬古 弘 川畑 拓矢 上野 充 村田 昭彦 益子 渉 村上 正隆 清野 直子 栗原 和夫 佐々木 秀孝 高藪 出 吉村 裕正 山田 芳則 藤田 司 石田 純一 後藤 進 中山 寛 原 旅人 田中 小緒里 荒波 恒平 大森 志郎 長澤 亮二 小泉 耕 西嶋 信 石川 宜広 本田 有機 佐藤 芳昭 金田 幸恵 若月 泰孝 橋本 明弘 安永 数明 山崎 陽介 野田 彰 青木 孝 松尾 敬世

出版者

社団法人日本気象学会

雑誌

大会講演予講集

巻号頁・発行日

vol.86, 2004-10

被引用文献数

1

著者

畑中 雄樹 辻 宏道 市川 隆一 木股 文昭 萬納寺 信崇 野村 厚 青梨 和正 柴田 彰 内藤 勲夫

出版者

社団法人日本気象学会

雑誌

天気 (ISSN:05460921)

巻号頁・発行日

vol.43, no.3, pp.181-186, 1996-03-31

被引用文献数

10

著者

青梨 和正

出版者

社団法人日本気象学会

雑誌

気象集誌 (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

vol.71, no.3, pp.393-406, 1993-06-25

被引用文献数

1

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日本域スペクトルモデルにレーダーアメダス雨量解析データを導入する初期値化手法を開発した。本研究の初期値化手法は、Takano and Segami(1992)と同様な、降水過程を含むノーマルモードイニシャリゼーションの前に、Physical Initializationによって初期値の熱力学場及び力学場を較正し、較正された初期値から計算したモデル降水強度が実測降水強度と等しくなるようにするものである。この初期値化手法による降水情報導入の降水予報へのインパクトを、梅雨前線上の擾乱の事例(1990年6月30日)に対する予報実験によって調べた。その結果は以下のとおりである:1)降水初期値化は、降水予報のスピンアップエラー、位置ずれ誤差ともに改善した。2)降水域の位置ずれの改善は熱力学場の較正による相対湿度の改変が寄与する。ただし、モデル降水域で実測の降水域でない領域では、熱力学場の較正は、相対湿度を経験的に決めたしきい値まで下げるというprimitiveな方法をとっている。3)力学場の較正は、初期の上昇流場の決定に寄与し、予報早期の降水強度の改善をする。4)Takano and Segami(1992)は、降水過程を含むノーマルモードイニシャリゼーションが非断熱加熱が弱いために初期の発散場を余り変えないと指摘しているが、本研究ではこのノーマルモードイニシャリゼーション自体は、強いモデル降水域でも初期場の鉛直速度をほとんど変えない。降水過程を含むノーマルモードイニシャリゼーションは降水に伴う発散場を保持することで、断熱的なノーマルモードイニシャリゼーションが与える、降水域の立ち上がりの遅さをを減らしている。

著者

青梨 和正 柴田 彰 劉 国勝

出版者

社団法人日本気象学会

雑誌

Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

vol.74, no.5, pp.617-637, 1996-10-25

被引用文献数

7

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本研究はSpecial Sensor Microwave Imager (SSM/I)の多波長輝度温度データを用いた海上での降水強度リトリーバルアルゴリズムを開発した。このアルゴリズムの考え方の特長は、多波長の輝度温度の観測値との差が最小になる輝度温度の計算値を与える、降水強度の水平方向の分布の"最適値"を求めることである。このためLiu and Curry(1993)の放射伝達モデルを用い、25km毎の格子点での降水強度からSSM/IのFOV(field of view)の19.35、37、85.5GHzの垂直偏波の輝度温度の計算値を求めた。垂直偏波の輝度温度を選んだのは海上風速の影響を最小限にするためである。この計算の際に、降水雲のモデルとしてGARP Tropical Experiment(GATE)のデータから得られた、降水の非一様性と鉛直プロファイルの統計的特性を利用した。多波長の輝度温度の計算値の観測値に対するfitnessを表すのに各波長の観測値と計算値の差を統計的に求めた標準偏差で規格化した値の2乗の和で表されるcost functionが用いられた。このcost functionのgradient equationを解くことで25kmの水平解像度を持つ降水分布の最適値が求められた。このアルゴリズムを用いた降水のリトリーバルを2つの事例(1990年9月17日21UTCの台風9019号、1988年4月28日21UTCの温暖前線の降雨)について行った。リトリーバルされた降水量は気象庁の現業レーダ網で観測された降水量と比較された。その結果、本研究のアルゴリズムは大規模な降水域内のメソスケールの降水のパターンを増幅している、またこの増幅がリトリーバルされた降水量をレーダで観測された降水量とより線形に対応させている事が分かった。この改善は本研究のアルゴリズムが高周波のチャンネルのデータの有効な利用によるものである。高周波のチャンネルのデータは大規模な降水域内の降水域の再分配に役立っている。またTOGA-COARE(Tropical Ocean-Global Atmosphere Coupled Ocean-Atmosphere Respose Experiment)期間中の船舶レーダデータとこのアルゴリズムの降水リトリーバル値の統計的比較も行われた。この期間平均の(降水リトリーバル/レーダ降水強度)の比は0.944であった。この比は降水の非一様性と鉛直プロファイルに大きく依存するので、上記の比の統計値は本研究のこれらのパラメータの値が妥当なものであることを示すと考えられる。

著者

斉藤 和雄 瀬古 弘 川畑 拓矢 青梨 和正 小司 禎教 村山 泰啓 古本 淳一 岩崎 俊樹 大塚 道子 折口 征二 国井 勝 横田 祥 石元 裕史 鈴木 修 原 昌弘 荒木 健太郎 岩井 宏徳 佐藤 晋介 三好 建正 幾田 泰酵 小野 耕介

出版者

気象庁気象研究所

雑誌

基盤研究(A)

巻号頁・発行日

2009-04-01

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局地豪雨による被害軽減につながる基盤技術開発のための研究として以下を行った。・観測データを高解像度の数値モデルの初期値に取り込む手法(データ同化手法)の開発と豪雨事例への適用を行なった。衛星で観測するマイクロ波データ、GPSデータ、ライダー観測による風のデータを用いた同化実験などを行うとともに、静止衛星の高頻度観測データの利用に向けた取り組みにも着手した。・局地豪雨の発生確率を半日以上前から定量的に予測することを目標に、メソアンサンブル予報のための初期値や境界値の摂動手法の開発と雲を解像する高分解能モデルへの応用と検証を行い、局地豪雨の確率的予測の可能性を示した。

著者

高藪 縁 青梨 和正

出版者

東京大学

雑誌

基盤研究(C)

巻号頁・発行日

2003

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本研究の目的は、第一に衛星データを利用して降水システムの特性を統計的に表現する手法を開発すること。第二に、現実の熱帯域における気候条件と降水システム特性との関係を解析することによって、大規模場の気候条件が降水システム特性に及ぼす影響の解明を目指すことである。初年度の2003(平成15)年度には、熱帯降雨観測計画(TRMM)衛星の降雨レーダー(PR)データの統計解析を行い、PRによる降雨データから3ヶ月ごとの卓越降雨タイプ(夕立、大規模組織化システム等)分類を特定する手法の開発に成功した(第1章:片山・高薮)。2004(平成16)年度は、TRMMマイクロ波放射計(TMI)データから求めた海面水温と海上の降雨特性の関係を調べるとともに、熱帯積雲対流活動と大規模場との相互関係を、高層ゾンデ観測データを用いて解析した(第2章:横森・高薮)。また、「熱帯域の背の高い降雨の特性の海面水温依存性に関する研究」を行った(第3章:高薮)。一方、PRとTMIとのマッチアップデータを作成し、より多くのデータが得られるマイクロ波観測から降雨タイプ特定を可能にするための調査を行った。2005(平成17)年度は、「衛星搭載マイクロ波放射計データを使った降水タイプの特定の研究」においては、2003年度に降雨レーダーを用いて行った片山と高薮による降雨タイプ分けをTMIデータのみから行うための統計解析を行った。その結果TMIとPRとの降雨特性の顕著な対応を見出すことができ、TMIによる降水タイプ分類に見通しがたった(第4章:青梨)。また、2004年度に行った「熱帯積雲対流活動と大規模場との相互関係」についての解析結果を再検討し推敲して発表した(第2章:Takayabu他2006,学術誌発表)。以上の成果はすでに高精度降雨推定手法の開発に利用されている。

著者

斉藤 和雄 田宮 久一郎 青梨 和正 瀬古 弘 小司 禎教 川畑 拓矢 大関 誠 原 昌弘 柳野 健 中澤 哲夫 國井 勝 田中 博 古本 淳一 永戸 久喜 村上 正隆 田中 博 津田 敏隆 古本 淳一 若月 泰孝 林 修吾 露木 義 小泉 耕 西嶋 信 石川 宜広 本田 有機 三好 建正 経田 正幸 山口 宗彦 澤田 謙 酒井 亮太 米原 仁 小野 耕介 津口 裕茂 藤田 匡 三上 彩 近藤 圭一 劉 國勝

出版者

気象庁気象研究所

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

2005

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集中豪雨を数値モデルで予測するため、大気の3次元的な状態を観測データを用いて精度良く解析する研究、および予測の信頼性を定量的に見積もる手法の研究を行った。非定時の観測データを同化する高解像度4次元変分法の開発、GPSデータ、マイクロ波放射計データ等の同化実験を行い、豪雨の予測が改善できることを示した。アンサンブル予報の手法をメソ現象の短時間予測に適用し、予報誤差を定量的に見積もる手法を示した。

著者

加藤 内蔵進 青梨 和正

出版者

名古屋大学

雑誌

基盤研究(C)

巻号頁・発行日

1994

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中国から直接入手した広域の日降水量や鉛直高分解能高層気象データ等や、人工衛星のマイクロ波放射計データ(SSM/I)から評価した降水量分布の解析等により、次の興味深い結果が明らかになった。1.1991年には、梅雨前線の長江・淮河流域での停滞が多く、特に淮河大洪水のあった7月前半には、位置もあまり変えずに半月も停滞した。その期間の前線帯は、約200kmの南北幅を持つ「広域大雨帯」(日雨量50ミリ以上)として維持されていた点が注目される。この期間は、前線帯の南側からの多量の水蒸気流入に対し北側からの流出は他期間に比べても小さく、前線帯スケールでの効率的な水蒸気収束と降水の集中化が示唆される。このような前線帯規模での降水分布の集中性は、過去35年ぐらいの中でも特に顕著であった可能性がある。2.日本列島で異常冷夏・大雨だった1993年には猛暑・渇水年の94年に比べて、梅雨前線帯でのSSM/Iで評価した総降水量の大変大きな期間が8月も含めて頻繁に出現し、また、台風に伴う降水の寄与も少なくなかった。このような状況は、1993年の梅雨前線帯では地上付近の南北音頭頻度が平年より大変大きく、南偏した上層の寒冷トラフの南縁と重なっており、また、60N以北の寒帯前線帯とは明瞭に分離した傾圧帯として維持されていた点が関連していたものと考えられる。SSM/Iにより算定した水蒸気量や降水量の情報は、日本周辺のメソ降水システムの数値予報モデルの初期値として、インパクトが大きいことがわかった。(1988年7月中旬頃の例)。4.1994年の中部・東日本では、秋には台風・秋雨前線により渇水が緩和されたが、95年には逆に秋に深刻化した。アノマリーの季節経過過程は、年によってかなり異なる可能性があり、今後解決すべき重要な問題が提起された。