日本近海モデル開発日誌
北西太平洋モデル設定
()内はMRI.COMのオプションです。
領域、グリッド、地形
- 領域: 117E-140W, 10N-63N
- 極座標系 (SPHERICAL)
- 水平解像度1/11°×1/10°(約10km)、鉛直解像度4-600m (50層)
- グリッド数: 1137*534*50
移流、混合
- トレーサー移流: SOM (SOMADVEC)
- 水平粘性・拡散: Smagorinsky (SMAGOR), 倍調和型(BIHARMONIC)
- 粘性計算に9点使う (VIS9P)
- 鉛直粘性・拡散:Generic Length Scale (GLS)
- 鉛直拡散は陰解法 (VVDIMP)
- 背景鉛直混合: Decloedt and Luther (2010)による3次元分布 (VMBG3D)
- 対流調節あり (cnvajs)
海面フォーシング
- 大気強制データ:CORE 2(経年変動場)(Griffies et al. 2009)
- CORE用のバルク式を使う (BULKNCAR)
- バルク式の輸送係数を繰り返しで計算 (BULKITER)
- バルク式で熱フラックスを計算 (HFLUX)
- 短波吸収において入射角を考慮する (SOLARANGLE)
- 長波放射は下向きのみ (LWDOWN)
- バルク式で風応力を計算 (TAUBULK)
- 河川流入あり (RUNOFF)
- 淡水フラックスあり (WFLUX)
- 淡水フラックスを全球積分で0になるように修正する (WADJ)
- 海面塩分リストアを淡水フラックスに変換しない (SFLUXR)
- 沿岸における気候値へのTSナッジングを補正する (STABLERUN)
気候値
- データ:WOA25
- 気候値データをモデル内でグリッド補間する (TSINTPOL)
- 気候値データをダイレクト・アクセスで読む (TSCLDIRECT)
海氷モデル (ICE)
- 海氷力学あり (SIDYN)
- 海氷の下ではSSSリストアしない (NOSICERESTORE)
- 海氷アルベドスキームあり (CALALBSI)
- 海氷のヒストリー出力を行う (HISTICECAT)
2段階ネスティングの中間モデル
- S-Cupカップラーを使う (SCUP)
- S-Cupカップラーを利用したネスティング手法を使う (SCUPNEST)
- 親モデルになる (PARENT)
- 子モデルになる (SUB)
その他
- 閏年なし (Y365D)
- 並列計算 (PARALLEL)
- namelistはファイル読み込み (NMLSTFILE)
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日本近海モデル設定
()内はMRI.COMのオプションです。
領域、グリッド、地形
- 領域: 117E-167E, 25N-50N
- 極座標系 (SPHERICAL)
- 水平解像度1/33°×1/50°(約2km)、鉛直解像度4-600m (50層)
- グリッド数: 1654*1254*50
- 地形: JTOPO30v2とGEBCO30をマージして作成
移流、拡散
- トレーサー移流: SOM (SOMADVEC)
- 水平粘性・拡散: Smagorinsky (SMAGOR), 倍調和型(BIHARMONIC)
- 粘性計算に9点使う (VIS9P)
- 鉛直粘性・拡散:Generic Length Scale (GLS)
- 鉛直拡散は陰解法 (VVDIMP)
- 背景鉛直混合: 3次元分布 (VMBG3D) (潮汐の場合は使わない)
- 対流調節あり (cnvajs)
海面フォーシング
- 大気強制データ:CORE 2(経年変動場)(Griffies et al. 2009)
- CORE用のバルク式を使う (BULKNCAR)
- バルク式の輸送係数を繰り返しで計算 (BULKITER)
- バルク式で熱フラックスを計算 (HFLUX)
- 短波吸収において入射角を考慮する (SOLARANGLE)
- 長波放射は下向きのみ (LWDOWN)
- バルク式で風応力を計算 (TAUBULK)
- 河川流入あり (RUNOFF)
- 淡水フラックスあり (WFLUX)
- 淡水フラックスを全球積分で0になるように修正する (WADJ)
- 海面塩分リストアを淡水フラックスに変換しない (SFLUXR)
- 沿岸における気候値へのTSナッジングを補正する (STABLERUN)
気候値
- データ:WOA25
- 気候値データをモデル内でグリッド補間する (TSINTPOL)
- 気候値データをダイレクト・アクセスで読む (TSCLDIRECT)
海氷モデル (ICE)
- 海氷力学あり (SIDYN)
- 海氷の下ではSSSリストアしない (NOSICERESTORE)
- 海氷アルベドスキームあり (CALALBSI)
- 海氷のヒストリー出力を行う (HISTICECAT)
2段階ネスティングの子モデル
- S-Cupカップラーを使う (SCUP)
- S-Cupカップラーを利用したネスティング手法を使う (SCUPNEST)
- 子モデルになる (SUB)
その他
- 閏年なし (Y365D)
- 並列計算 (PARALLEL)
- namelistはファイル読み込み (NMLSTFILE)
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全球モデル設定
()内はMRI.COMのオプションです。
領域、グリッド
- 全球tripolar座標 (TRIPOLAR)
- 東西周期境界 (CYCLIC)
- 水平解像度1°×0.5°、鉛直解像度4-600m (51層)
- 可変格子 (VARIABLE)
- 海底境界層あり (BBL)
移流、混合
- トレーサー移流: SOM (SOMADVEC)
- 等密度面拡散(ISOPYCNAL)
- 水平粘性・拡散: Smagorinsky (SMAGOR), Laplacian
- 係数は水平グリッドサイズに依存 (VARHID)
- 非等方な粘性係数(流れに依存) (VISANISO)
- 粘性計算に9点使う (VIS9P)
- 鉛直粘性・拡散:Generic Length Scale (GLS)
- 鉛直拡散は陰解法 (VVDIMP)
- 背景鉛直混合: Decloedt and Luther (2010)による3次元分布 (VMBG3D)
- 対流調節あり (cnvajs)
海面フォーシング
- 大気強制データ:CORE 2(経年変動場)(Griffies et al. 2009)
- CORE用のバルク式を使う (BULKNCAR)
- バルク式の輸送係数を繰り返しで計算 (BULKITER)
- バルク式で熱フラックスを計算 (HFLUX)
- 短波吸収において入射角を考慮する (SOLARANGLE)
- 長波放射は下向きのみ (LWDOWN)
- バルク式で風応力を計算 (TAUBULK)
- 河川流入あり (RUNOFF)
- 淡水フラックスあり (WFLUX)
- 淡水フラックスを全球積分で0になるように修正する (WADJ)
- 海面塩分リストアを淡水フラックスに変換しない (SFLUXR)
- 海面塩分リストアを全球積分で0になるように修正する (SALCNSVRS)
- 沿岸における気候値へのTSナッジングを補正する (STABLERUN)
海氷モデル (ICE)
- 海氷力学あり (SIDYN)
- 沿岸グリッドの海氷の下ではSSSリストアしない (NOSICERSTCST)
- 海氷アルベドスキームあり (CALALBSI)
- 海氷のヒストリー出力を行う (HISTICECAT)
2段階ネスティングの親モデル
- S-Cupカップラーを使う (SCUP)
- S-Cupカップラーを利用したネスティング手法を使う (SCUPNEST)
- 親モデルになる (PARENT)
その他
- 閏年なし (Y365D)
- 並列計算 (PARALLEL)
- namelistはファイル読み込み (NMLSTFILE)
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モデル: 全体の設定
投稿日時 : 2012/01/30
坂本 圭
坂本 圭
モデル設定の概要です。
数値モデル
気象研究所共用海洋モデル(MRI.COM)を使っています。
- 静水圧近似、z-σハイブリッド座標系
モデル構成
3つのモデルを結合 (オンライン2段階双方向結合)しています。
- 全球モデル: 水平解像度1°×0.5°
- 北西太平洋モデル: 1/11°×1/10°(約10km)
- 日本近海モデル: 1/33°×1/50°(約2km) 、117E-167E, 25N-50N
図 結合する3つのモデルの領域。
海面強制
モデルの海面強制には国際標準実験の経年変動場(COREIIデータセット)を使用。
- 河川流入: COREIIデータを各モデルのグリッドにリマップ(面積分量は同じ)
スピンアップ
スピンアップを以下の手順で行いました。
- 全球と北西太平洋の2モデルを結合して、1922年から2000年まで長期積分。
- 2001年1月1日の0:00の瞬間場を初期値に用いて、3モデル結合のスピンアップを始める。
- 始めの10日間は、日本近海モデルを北西太平洋モデルの月平均場にナッジング。
dt=1分、10日の積分にほぼ14時間かかる(気象研スパコン 8ノード) - 手を離して120日の積分。
双方向ネスティング、dt=2-3分
日本近海モデルの水温塩分場と運動エネルギーが落ち着くまでスピンアップ - 2011年5月11日の0:00を本実験の初期値とする。
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研究の目的
沿岸監視予測システムの現業運用に向けて、次世代日本近海予測モデルを開発しています。
趣旨
気象庁では現業として海況監視・予報を行なっているが、用いている海洋モデルは外洋の黒潮、親潮や中規模渦が主な対象であり、沿岸海域はカバーできない。そこで我々は、沿岸防災や沿岸海況の監視・予測の高度化を目的に、次世代日本近海予測モデルを開発している。
モデルの方針
- 主要な日本沿岸地形を扱うために、約2kmという高い水平解像度を使う。
- 沿岸を念頭においた物理過程を導入する。
潮汐、沿岸の海底混合、大気圧強制 etc...
想定する利用
- 沿岸海況の予測
- 沿岸防災の基礎情報
- 日本沿岸海域における物質輸送を把握する基盤にもなる
生態系、汚染物質の拡散 etc... - 大気場の変動に対する沿岸海洋の応答
海況変動、沿岸流、高潮 etc…
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関連する論文、発表
論文
なし
発表
- 坂本他, MRI.COMネスト・モデルへの潮汐の導入(II), 日本海洋学会春季大会, 2011, ポスター発表
- 坂本, MRI.COMを用いた次世代日本近海予測モデルの構築に向けて -ネスティングと潮汐, 気象庁海洋気象情報室談話会, 2011, 口頭発表
- 坂本圭, 辻野博之, 中野英之, 山中吾郎, 平原幹俊, 次世代日本近海予測モデルの構築に向けて -モデルの概要と再現性, 2011年度九州沖縄地区合同シンポジウム「東アジア域での大気海洋相互作用と大気粒子研究の現状」, 2011, 口頭発表
- 坂本圭, 辻野博之, 中野英之, 山中吾郎,平原幹俊, 日本近海2kmモデルの開発 -次世代日本沿岸監視予測システムに向けて, 平成23年度海洋気象技術検討会, 2012, 口頭発表
- 坂本他, MRI.COMネスト・モデルへの潮汐の導入(III), 日本海洋学会春季大会, 2012, ポスター発表
- 坂本圭, 次世代日本沿岸監視予測システムの構築に向けて -日本近海2kmモデルと潮汐スキームの開発, 京都大学地球科学輻合ゼミナール, 2012
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本州・四国南岸域への黒潮水の流入
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