大気データの4次元同化による気候系の解明: 口絵写真

大気大循環のデータ・アシミレーション

大気の数値予報モデルでは、初期値として,ある時刻の、あらゆる格子点での、 相互にある力学的バランスを満たしている物理量の値が要請される。 観測データをモデルに取り入れながら、このような場の量を得る手法を データ・アシミレーション(同化)と呼ぶ。 これは数値予報ばかりでなく気候研究の手段としても有効である。 写真はデータ・アシミレーションの方法で作成された1年間のデータを解析したもの。


大気の水収支から計算した、年平均の降水と蒸発の差の全球分布。

1978年12月から1979年11月までの1年間の観測データに基づき データ・アシミレーションの方法で編集した格子点データによる。 (1)はECMWF(ヨーロッパ中期天気予報センター)で編集したデータ、 (2)はGFDL(地球流体力学研究所)で編集したデータに基づいたもの。 単位はmm/日。 例えば、濃い青・赤はそれぞれ絶対値3 mm/日 (約1080 mm/年)以上の 降水の過剰、蒸発の過剰を示す。 2つのデータは同じ期間の観測に基づくにもかかわらず、 定量的には約2倍の違いがある。 しかし定性的な特徴は共通している。 海上では、赤道地方と両半球の温帯に降水の過剰が、 亜熱帯に大きな蒸発の過剰が見られる。 また陸上では、赤道地方では海上よりも強い降水の過剰が見られる (周りから水蒸気を集めていることがわかる)が、 亜熱帯では陸上の乾燥を反映して0に近い値が得られている。 温帯ではやや降水が過剰であるが海上ほど大きな値ではない。

(1) wb_ecmwf.png

(2) wb_gfdl.png


[HTML版への注] この画像は、パソコンの画面に作図してカメラで撮影したものである。 作図プログラム作成および撮影は山中康裕氏 (当時 東京大学 理学部 地球物理学教室、 2006年現在 北海道大学 地球環境科学研究科)による。 なお、画像に縦縞状の色むらがあるが、これは紙から読みとった際の スキャナの不調によるもので、 雑誌の紙面ではきれいに印刷されていた。


2006-11-08
増田 耕一
[本文の最初へ]