「みらい」北極航海(MR13-06・MR14-05)における定点観測: 極域予測プロジェクトへの貢献 ○猪上淳・山崎哲・小野純(海洋研究開発機構), 山口一(東京大学), Klaus Dethloff・Marion Maturilli・Roland Neuber (AWI), Patti Edwards (Environment Canada), MR13-06・MR14-05 気象観測チーム 世界気象機関(WMO)は、数時間から季節スケールの気象予測精度向上を目指した極域予測プロジェ クト(PPP)を推進している。特に、北極の気候変化を起源とする中緯度の異常気象(厳冬等)や北極 海航路上の気象・海氷予測など、予測精度向上の社会的ニーズは高まってきている。データ空白域で ある北極海での観測活動の費用対効果を評価することは、温暖化適応策の一環としても重要である。 そのような背景のもと、2013 年および 2014 年の「みらい」北極航海(MR13-06、MR14-05)では、北 極海上で2〜3週間の定点観測を実施した。その目的の一つは、高頻度のラジオゾンデ観測で大気循 環の再現性・予測可能性を評価することである。複数の観測点があると効果的であるため、ドイツや カナダなどの協力を得てラジオゾンデ観測網の強化(ARCROSE2013, 2014)も行った。協力観測点はニ ーオルスン(2013 年:6 回/日、2014 年:4 回/日)、アラート・ユーリカ(両年:4 回/日)、ドイツ砕 氷船 Polarstern 号(2014 年:1〜2 回/日)である。観測データは全て全球気象通信網(GTS)に通報 され、天気予報等で利用されるとともに、大気再解析データにも反映されている。 この観測データの有無の影響を評価するため、地球シミュレータで作成している再解析データ (ALERA2)を用いた観測システム実験、およびそれを初期値とした予報実験を実施した。本発表では、 2013 年 9 月 20 日前後に強風をもたらした高気圧の予測可能性に関して注目する。このイベントは風応 力を介して海洋にも大きな影響を与えたとされている。9 月 15 日 12 時を初期時刻として ARCROSE2013 のデータを含めた初期場(CTL)、含めない初期場(OSE)でそれぞれ予報実験を行った結果、数日後か ら高気圧の位置に違いが出始め、4.5 日後にはロシア沿 岸域での風速差が 4 m/s 以上に達した(図1)。これに は初期場に含まれる上空の極渦の不確定性が大きく関 ニーオルスン 与していた(図省略)。各観測点のデータを部分的に取 アラート ユーリカ り除く感度実験も実施した結果、この事例では「みらい」 とニーオルスンのデータが、高気圧とそれに伴う強風の 予測に感度が高いことが分かった。 風速差は海氷-海洋結合モデルにおける風応力に直接 反映されるため、北極海航路上の海氷予測にも影響が及 ぶ。そこで、上記の大気の予報場を海氷—海洋結合モデ ルに与えた実験も行った。5 日程度の予報期間で海氷の 水平分布差が 25km 以上に達し、北極海航路の一部が閉 みらい定点 ロシア アラスカ じる傾向の事例でもあったことから(図省略)、ラジオ ゾンデの特別観測は、気象予測だけではなく、海氷予測 にとっても有効であることが示された。2017−2019 年に 図1:4.5 日後の予報実験結果。陰影:高度 10m での風 は極域予測年(YOPP)が予定されており、 「みらい」等を 速差(CTL-OSE) 。等値線:CTL の海面気圧。観測を含ん 活用したこのような活動は PPP でも注目されている。 だ初期場(CTL)の予報で風速が大きくなる。
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