WWRP-THORPEX/WCRP Subseasonal to Seasonal Prediction Project の紹介高谷祐平気象庁地球環境海洋部気候情報課１はじめに本稿では WWRP-THORPEX と WCRP が共測システム研究開発の現状についてのレビュ同で実施す

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ふさこもちやま
4 years ago
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WWRP-THORPEX/WCRP Subseasonal to Seasonal Prediction Project の紹介高谷祐平気象庁地球環境海洋部気候情報課１はじめに本稿では WWRP-THORPEX と WCRP が共測システム研究開発の現状についてのレビュ同で実施する研究プロジェクト季節内から季ー当該スケールの予測可能性今後期待され

測時間スケールは季節内から季節２週間から WWRP/THORPEX WCRP CBS および CCl ２か月程度であるこれまでこの時間スケ等の WMO 組織の代表者を含む計画グループールの予測研究は週間季節スケールの予測研が設立され研究プロジェクト実施計画案を策究に比べ注目されてこなかったそのため各定した3 実施計画案は WMO の執行理事会(平

1 WWRP-THORPEX/WCRP Subseasonal to Seasonal Prediction Project の紹介高谷祐平気象庁地球環境海洋部気候情報課１はじめに本稿では WWRP-THORPEX と WCRP が共測システム研究開発の現状についてのレビュ同で実施する研究プロジェクト季節内から季ー当該スケールの予測可能性今後期待され節時間スケールの予測研究プロジェクトる研究分野等について議論された1 またこ (Subseasonal to Seasonal Prediction Project) のワークショップにおいて季節内から季節時略称 S2S について紹介する間スケール予測プロジェクトの実施が提言さ本研究プロジェクトがターゲットとする予れた2 提言を受け各国現業気象機関測時間スケールは季節内から季節２週間から WWRP/THORPEX WCRP CBS および CCl ２か月程度であるこれまでこの時間スケ等の WMO 組織の代表者を含む計画グループールの予測研究は週間季節スケールの予測研が設立され研究プロジェクト実施計画案を策究に比べ注目されてこなかったそのため各定した3 実施計画案は WMO の執行理事会(平国の現業予報機関では２週間から２か月程度成 24 年４月) および WWRP と WCRP のの予測を目的とした予測システムが運用され合同科学委員会平成 24 年４月６月におている一方で TIGGE のような予測研究のためのデータベースが構築されていないそこで本プロジェクトでは TIGGE と同様に２週間から２か月程度の予測データをアーカイブし準リアルタイムで研究者に公開することにより当該時間スケールの予測可能性予測技術の研究を支援し推進することを目的とする以下にこれまでの経緯と研究テーマなど研究計画データベースの概要等について紹介する 2010 年 12 月に開催された研究実施計画グループの会合における集合写真 WMO 本部ジュネーブにて共同議長は Frederic Vitart 氏 (前列右端)と Andrew Robertson 氏前列左端２これまでの経緯平成 20 年 12 月に開かれた第 15 回世界気象機関大気科学委員会(WMO CAS)による季節内から季節時間スケールの予測研究の推進の要請に基づき平成 22 年 12 月にイギリスエクセターにおいて WWRP/THORPEX WCRP が季節内から季節時間スケールの予測研究に関する国際ワークショップを共催したワークショップでは各国気象機関における予 206 1http:// new/thorpex_calendar_2010.html 2http:// new/documents/recommendations_final.pdf 3http:// new/documents/implementation_plan_v6.4_ nolinenos.pdf

2 いてそれぞれ承認されプロジェクトの実施が決定された 3. 研究計画概要本節では研究計画の概要について述べる本プロジェクトを進めるにあたり以下の点を実施する計画である研究現業コミュニティの代表者からなるプロジェクト実施グループを設立する実施グループはプロジェクトの実施に関与する日々の活動の調整ワークショップおよび会合のロジ等を担当するプロジェクトオフィスを設置する季節内予測 ( 予測 60 日まで ) のマルチモデルアンサンブル予報のデータベースを TIGGE のプロトコルに従って構築するデータベースの技術的課題に関するワークショップを開催する社会的経済的に影響の大きい事例を重視して予測精度が高くなる機会好機到来 (windows of opportunity) の特定を含む季節内時間スケールの現象の潜在的予測可能性を評価するまた発展途上国での農業食料安全に関わる浮の季節内の特徴の予測などにも着目して研究する季節内から季節時間スケールの予測に関する科学ワークショップを開催する第 1 回のトピックは "Sources of predictability at the subseasonal timescale - windows of opportunity for applications" とする WWRP SERA と共にいくつかの最近の顕著現象とその影響についてデモンストレーションプロジェクトを行う研究プロジェクトは 5 年計画で行われる 5 年経過後にさらに 5 年延長するかどうか検討を行う本研究プロジェクトの中核となる活動は TIGGE と同様に各国現業予報センターより予報データを収集し研究に利用できるようにすることであるこのデータは上述したスペシャルプロジェクトのほか週間から1か月予報における顕著現象の予測可能性研究に広く貢献できるものと期待される次項に関連すると思われる研究テーマについて挙げる 3.1. 研究テーマ研究対象とする現象季節内時間スケールは初期値問題としての第一種予測可能性と境界値問題としての第二種予測可能性の両者が影響する時間スケールであるこの時間スケールは予測が比較的困難でありしばしば予測可能性の砂漠 (predictability desert) と言われることさえあるそのような中でも以下に挙げるようなマッデンジュリアン振動やテレコネクション定常ロスビー波伝播をはじめ予測シグナルと考えられている現象が存在するこれらの現象の理解予測可能性と予測システムによる再現性を理解することは季節内時間スケールの精度向上高度化に貢献すると期待されているもちろん研究する現象は以下のテーマに限らない自由に積極的に研究に活用いただければ幸いである予測可能性マッデンジュリアン振動/ 季節内振動テレコネクションモンスーン降水変動と顕著事例極域の予測と海氷成層圏過程モデリングの課題モデリングの分野においても取り組むべき課題がある週間時間スケールより長い時間ス 207

3 ケールではモデルの気候ドリフトによる系統誤差の影響が増大するそうしたモデルの問題点を特定し予測システムの改善につなげることも期待されるまた大気海洋結合による予測精度の改善なども季節内時間スケール予測の開発課題である本研究プロジェクトでは以下のような予測技術の研究を行う初期値化アンサンブル摂動生成解像度系統誤差大気海洋結合スプレッド-スキルの関係予測システムの設計評価検証 3.2. データアーカイブ配信前項で述べたような研究テーマおよび社会的経済的に影響の大きい現象の予測応用利用の研究のためマルチモデルによるアンサンブル予測データのアーカイブ配信を実施する主要な現業気象機関では季節内時間スケールをターゲットとした現業予測を行っている各国の予測システムは TIGGE で扱った2 週間までの予測システムに比べ運用仕様の相違点が多い例えば予測実行日時やアンサンブル作成方法も異なる気象庁では毎週水曜日木曜日の 12UTC を初期値とした予報を行い時間ずらし摂動法 (LAF 法 ; Lagged Average Forecasting method; Hoffman et al. 1983) と BGM 法 (Breeding of Growing Mode method, Toth and. Kalnay 1993) を併用してアンサンブル初期値を作成している一方 ECMWF UKMO などは木曜日の 00UTC を初期値としているし NCEP は毎日 00, 06, 12, 18UTC を初期値とする各 4メンバーを積分しアンサンブル予報を行っているこのように予報システムの違いは見られる JMA ECMWF EC CAWCR NCEP UKMO の 6 機関は木曜日を初期値とする予報を出しているといった共通点がある主要な 12 の気象機関は WMO の枠組みのもと Global Producing Centres (GPC) として季節予報を世界各国の現業気象機関に提供する役割を担っている上述の既に季節内時間スケールの予報システムを現業運用する機関だけでなくそのほかの GPC についても可能であれば参加する計画であるデータのアーカイブについては TIGGE の技術的な資産を活かすため ECMWF のサーバーで行うことが有力候補であるデータセットは TIGGE 同様に GRIB2 フォーマットで保存する要素については表 1 のとおりである TIGGE に比べ要素は少ないものの総観場の予測社会的経済的に影響の大きい現象の予測を研究するために必要な要素を検討して選定したまた大気海洋結合モデルによる予測研究の促進のため結合モデルについては海洋内部の要素のデータ提供も計画されているまた準リアルタイムの予測データのみならず再予報 ( 高谷, 2012) による過去事例の予測データについてもアーカイブする再予報データの提供は過去長期間 (20 年程度 ) にわたる予報実験データを解析できることを意味し研究者にまさに宝の山とも言えようこれらの再予報データは予測精度の評価システムの検証に使えるだけでなく予測可能性研究気象現象の解析データとして使い道が多いデータであろうデータの配信については登録された研究者が選択した時間の要素をダウンロードできるようにする解像度は最大 1.5 度とする 4 デ 4 ECMWF のデータ配信のインターフェースには自動で解像度を変換する機能がある 208

4 ータ公開は参加機関のデータポリシーを考慮し少なくとも3 週間遅らせて公開することと決定されたデータ配信のインターフェース ( インターネットによるについても利用者の利便性に配慮し TIGGE と同じにするのが望ましいこれにより TIGGE データと本プロジェクトのデータを組み合わせた解析が容易になると期待される 4. 結び本稿では季節内から季節時間スケールの予測プロジェクトについて概要を紹介した本プロジェクトではデータの研究利用が最重要である季節内時間スケールの予測データならびに長期間にわたるハインドキャストデータは気象気候研究者にとっても言わば宝の山とも言えよう TIGGE では日本において盛んに研究が行われ高く評価されているところである本プロジェクトにおいても日本人研究者がデータを積極的に活用し世界に向けて日本の研究コミュニティーが存在感を示すことができれば大変素晴らしい気象庁は世界に先駆けて現業 1か月予報を開始しこの分野における草分け的な立場として技術開発を進めてきた近年では世界各国の気象機関が季節内時間スケールの現業予測を開始し季節内時間スケールの予測も週間予報季節予報同様に予測精度の競争に晒されるようになりつつある今後とも本プロジェクトを通じて研究者の方々と現業機関との研究協力連携が進み現業予測の精度向上につながる成果が得られることを切に望むところである私も微力ながらそのようなお手伝いをできればと思う次第である参考文献 Hoffman, R. N. and E. Kalnay, 1982: Lagged average forecasting, an alternative to Monte Carlo forecasting. Tellus, 35A, Kirtman, B. and A. Pirani, 2009: The State of the Art of Seasonal Prediction: Outcomes and Recommendations from the First World Climate Research Program Workshop on Seasonal Prediction. Bull. Amer. Meteor. Soc., 90, Toth,Z. and E. Kalnay, 1993: Ensemble forecasting at NMC: The generation of perturbations. Bull. Amer. Meteor. Soc., 74, 高谷祐平 2012: 再予報ハインドキャスト. 天気, 56, 6, 表 1 多面データの提供要素 x はアーカイブする要素を示す 209

5 表 2 単面データの提供要素表 3 海洋データの提供要素 210

2016 年 5 月 17 日第 9 回気象庁数値モデル研究会第 45 回メソ気象研究会第 2 回観測システム予測可能性研究連絡会気象庁週間アンサンブル予報システムの現状と展望気象庁予報部数値予報課太田洋一郎 1

2016 年 5 月 17 日第 9 回気象庁数値モデル研究会第 45 回メソ気象研究会第 2 回観測システム予測可能性研究連絡会気象庁週間アンサンブル予報システムの現状と展望気象庁予報部数値予報課太田洋一郎 1 アンサンブル予報システム (EPS) 初期摂動の PDF 解析誤差の PDF 予報誤差の PDF 決定論的予測 t=0 予報モデルの不確実性 = モデルアンサンブル境界値の不確実性

WWRP-THORPEX/WCRP Subseasonal to Seasonal Prediction Project の紹介 高谷 祐平 気象庁地球環境 海洋部気候情報課 １ はじめに 本稿では WWRP-THORPEX と WCRP が共 測システム 研究開発の現状についてのレビュ 同で実施す

WWRP-THORPEX/WCRP Subseasonal to Seasonal Prediction Project の紹介高谷祐平気象庁地球環境海洋部気候情報課１はじめに本稿では WWRP-THORPEX と WCRP が共測システム研究開発の現状についてのレビュ同で実施す