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第二世代再解析データ 比較

第二世代再解析データ 比較. 2012 年 7 月 17 日 高玉孝平. 一部のスライドにはノート欄に備考を記載している．. 概要. 提供データ の基本情報. * 全てのデータセットは月毎データも提供しているが記載していない ** 1 層は 2 次元データを意味し，複数層は P 面・モデル面等で最大の層数 *** 有償で T255 （モデルの計算解像度）の データも公開している. ERA-Interim. 期間 1979 年 1 月から現在 モデル （大気モデル＋波浪モデル） : ECMWF IFS Cy31r2,

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第二世代再解析データ 比較

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Presentation Transcript

  1. 第二世代再解析データ比較 2012年7月17日 高玉孝平 一部のスライドにはノート欄に備考を記載している．

  2. 概要

  3. 提供データの基本情報 * 全てのデータセットは月毎データも提供しているが記載していない ** 1層は2次元データを意味し，複数層はP面・モデル面等で最大の層数 *** 有償でT255（モデルの計算解像度）のデータも公開している

  4. ERA-Interim • 期間 • 1979年1月から現在 • モデル（大気モデル＋波浪モデル）: ECMWF IFS Cy31r2, • 大気： T255L60，約79 km，鉛直層上端は0.1hPa • 波浪：水平解像度110 km • 表面：ERA-40 と ECMWF Operational Analysis のデータを使用 • データ同化： 4D-var, 12時間毎 • 提供解像度 • 水平：1.5度 • 鉛直：37 等圧面，15 等温位面，1等渦位面， 2次元物理量 • 時間：月毎，6時間 • 利用方法 • Dee et al., 2011, The ERA-Interim reanalysis: configuration and performance of the data assimilation system. QJRMS. 137: 553-597, DOI: 10.1002/qj.828 　を引用http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/qj.828/abstract • 公式サイト • http://www.ecmwf.int/research/era/do/get/era-interim • データ配布元 • http://data-portal.ecmwf.int/data/d/interim/

  5. NASA/MERRAMODERN ERA RETROSPECTIVE-ANALYSIS FOR RESEARCH AND APPLICATIONS • 期間 • 1979年1月から現在 • モデル（大気モデル） • 大気： 緯度2/3,経度 1/2度，鉛直層はσ-p ハイブリッドの72層で上端は0.01hPa • 陸面：GEOS-5 Catchment hydrology land surface model • 海面：Reynolds et al. (2002)による一週間平均，1度格子 • データ同化： IAU （4D-Varよりも力学的な整合性は劣るが，計算量ははるかに少ない） • 提供解像度 • 水平：0.5度，1.25度 • 鉛直：72 σ-p面 , 42 等圧面，2次元物理量 • 時間：月毎，6時間，3時間，1時間（2次元物理量のみ） • 利用方法　 • “please acknowledge the Global Modeling and Assimilation Office (GMAO) and the GES DISC for the dissemination of MERRA.”とのこと．下記文献を引用する形式に変更？（2012年7月17日追記） • 公式サイト • http://gmao.gsfc.nasa.gov/research/merra/ • 参考文献 • Rienecker, Michele M., and Coauthors, 2011: MERRA: NASA’s Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications. J. Climate, 24, 3624–3648.http://journals.ametsoc.org/doi/abs/10.1175/jcli-d-11-00015.1 • データ配布元 • http://cookbooks.opengrads.org/index.php?title=Recipe-014:_Accessing_MERRA_data_on_FTP/OPeNDAP_with_GrADS

  6. NCEP/CFSRNCEP Climate Forecast System Reanalysis • 期間：197901～現在 • モデル（大気海洋結合モデル） • 大気： GFS, T382L64，　水平約38km，鉛直層はσ-p ハイブリッドで上端は 0.266hPa • 海洋： MOM4，赤道付近で0.25度，それ以外は0.5度，40層，最深層は4737m • 陸面： Noah • データ同化 • 大気: GSI, T382L64, 6時間毎 • 海洋:GODAS with MOM4, 6時間毎 • 陸面: GLADS, 24時間毎 • その他の特筆されている事項 • CO2，エアロゾル，トレースガス，太陽放射の変動を考慮 • 提供解像度　 • 水平：0.3度（表面のみ），0.5度 • 鉛直：37 等圧面，16 等温位面， 2次元物理量，他 • 時間：月毎，6時間，1時間（鉛直層数は1～7に間引きされており，変数もごく一部） • 利用方法 • Saha, Suranjana, and Coauthors, 2010: The NCEP Climate Forecast System Reanalysis. Bull. Amer. Meteor. Soc., 91, 1015–1057.doi: 10.1175/2010BAMS3001.1 を引用http://journals.ametsoc.org/doi/abs/10.1175/2010BAMS3001.1 • 公式サイト • http://cfs.ncep.noaa.gov/cfsr/ • データ配布 • http://nomads.ncdc.noaa.gov/data.php?name=access#cfsr • http://dss.ucar.edu/pub/cfsr.html

  7. 2013年公開予定 JRA-55 • 期間 • 195801-201231? • モデル　（大気モデル） • 大気：TL319L60 • データ同化：4D-Var • その他特筆されている事項 • 5種類の温室効果ガス濃度トレンドを考慮(JRA-25ではCO2のみ一定値) • 提供解像度 • 不明 • 利用方法 • 不明 • 公式サイト • なし • 参考文献 • http://ci.nii.ac.jp/naid/110007626821 • http://www.wmo.int/pages/prog/gcos/aopcXVI/12.2_JRA-55.pdf • データ配布元 • 不明

  8. 同化に用いられているデータ

  9. ERA-Interim伝統的な観測 • 地上観測: Ps, 2-m T, 2-m RH.1989- • 船舶・海上ブイ観測: Ps, 10-m u/v.1989- • ラジオゾンデ: T, u/v, q.1989- • 気球観測:u/v.1989- • 投下式ゾンデ:T, u/v, q.1989- • ウインドプロファイラ： u/v • 北アメリカ:1994- • EU,日本:2002- • 飛行機: T, u/v.1989- • 飛行機運航用の気象情報システム • METAR: Ps. 2004-

  10. ERA-Interim衛星による radiance 観測 • 可視・赤外（ TOVS and ATOVS ）: 1989- • 静止衛星による赤外放射: 2001- • 晴天時のみ • マイクロ波: 1989- • 晴天時には radianceとして同化 • 曇天・雨天時には可降水量に変換して同化 • AIRS の各種データ: 2003-

  11. ERA-Interimその他の衛星観測 • 海上風速 • ERS-1，ERS-2: 1992- • QuikSCAT: 2000/02-2009 • 対流圏上層の風 : • 静止衛星画像解析（GOES, GMS）: 1989- • MODISの解析: 2007/02- • 気温と湿度のプロファイル（GPS radio occultation） • CHAMP: 2001/06- • COSMIC: 2006/12- • オゾンのプロファイル: 1989- • 波高: 1991/08- • 雪: 2003-

  12. NASA/MERRA伝統的な観測 • 地上観測: 1970- • 船舶・海上ブイ観測: 1977- • ラジオゾンデ: 1970- • 気球観測: 1970- • 投下式ゾンデ: 1970- • ウインドプロファイラ: 1992/05- • 飛行機運航用の気象情報システム • ASDARand MDCRS: 1970- • 表面気圧のボーガス観測: 1978-

  13. NASA/MERRA 衛星による radiance 観測 • 可視・赤外（ TOVS and ATOVS ）: 1978/10/30- • 静止衛星による赤外放射:2001/01- • マイクロ波:1987/07-

  14. NASA/MERRAその他の衛星観測 • 降水量 • SSM/I: 1987/07- • TMI: 1997/12- • 海上風速 • QuikSCAT: 1999/07- • ERS-1: 1991/08-1996/05 • ERS-2: 1996/03-2001/01 • SSM/I V6: 1987/07- • 対流圏上層の風速 • 静止衛星画像解析（GOES, GMS, METEOSAT）: 1977- • MODISの解析:2002- • オゾンのプロファイル: 1978/10-

  15. NCEP/CFSR伝統的な観測 • 地上観測: 1948- • 海上観測: 1948- • ラジオゾンデ: 1948- • 気球観測: 1948- • 飛行機: 1962- • 飛行機運航用の気象情報システム • ACARS: 1992- • METAR: 1997- • 海面圧力のボーガス観測データ: 期間不明 • AMMA （アフリカモンスーンの学際的分析プロジェクト）による観測: 2006

  16. NCEP/CFSR衛星による radiance 観測 • 可視・赤外（ TOVS and ATOVS ）:1978- • 静止衛星による赤外放射:1997- • マイクロ波: 期間不明 • Aqua による各種データ:2004- • GOES による各種データ: 1994- • MetOp-A による各種データ:2009/01-

  17. NCEP/CFSRその他の衛星観測 • 海上風速 • ERS-1/AMI, ERS-2/AMI: 1991-2007 • QuikSCAT: 2001-2009 • WindSat: 2008/09- • SSM/I: 1993- • 対流圏上層の風速 • 静止衛星画像解析（GOES, METEOSAT, GMS）: 1979- • MODISの解析:2004- • 気温と湿度のプロファイル（ GPS radio occultation ） • CHAMP: 2001/06- • COSMIC: 2006/12- • オゾンのプロファイル: 1997-

  18. 診断に有用な変数

  19. 表には最も高い解像度を記載している． • MERRA が提供する3次元の高解像度データ（ 2/3°×1/2°）は，基本的な変数についてのみ瞬間値（GCMに与えられる初期値）として与えられている．その他の3次元変数については低解像度（1.25°）のもののみが提供されている． • 凡例=　時間，水平解像度，鉛直層数 • 時間の単位： hr=hour, mo=month • 鉛直層数の単位：P＝等圧面，H＝ハイブリッドシグマ，L＝特定の高度（表面，2－m など）

  20. 基本的な変数 * GCM によって計算された平均値． ** GCMの初期値として使われる瞬間値．

  21. Takatama et al. [2011]の診断に必要なパラメータ *全てGCMによって計算された平均値．以下のスライドでは省略． **次スライドの乱流による加速に含まれるかもしれないが，詳細は不明．

  22. その他の加速 * 詳細は示されていないが，おそらく力学過程はグリッドスケールの加速を，乱流過程はサブグリッドスケールの加速を意味している．

  23. 加熱（１）

  24. 加熱（２）

  25. 降水

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