平成15年度地球シミュレータ共同プロジェクト利用報告会

利用責任者名 ： 淡路 敏之 （海洋科学技術センター 地球フロンティア研究システム）

共同プロジェクトテーマ　： フル結合四次元データ同化システムの研究開発と初期値化・再解析データの構築

発表資料 （4.01MB）

発表要旨

１．プロジェクトの目的

人類社会の持続的発展を図る上で社会的要請の大きい地球温暖化予測ならびに水循環予測の精度を高めるには、気候変動の時間発展を方向づける初期条件の最適化が鍵となる。それには、変分法最適化理論を用いて、断片的にしか得られない観測データと全ての格子点で全予報変数値を力学・熱力学法則に基づき得られる数値モデルの双方の利点を相乗的に引き出すよう融合する四次元データ同化手法が最も有望なアプローチである。本プロジェクトでは四次元同化手法の中でも、比類なき計算機資源である地球シミュレータを活用せずには不可能である変分法を用いた最先端の全球四次元大気海洋陸域結合データ同化システムを、地球フロンティア研究システム及び関係研究機関の協力を得て開発・高度化する 。

２．今年度当初の計画

結合データ同化システムの開発に当たり、大気・海洋・陸域の各コンポーネントモデルおよびそれらを結合させたフル結合モデルに対してフォワードコードの物理的・計算機的パフォーマンス向上、バックワードコードの開発をおこない、フル結合データ同化システムの基本的なプラットフォームを完成させる。

３．今年度得られた成果、および達成度

＜成果＞

大気コンポーネントモデルである AFES については多様なパラメタチューニング・新規スキームの導入などによりモデル自体の物理的パフォーマンスを向上させた。また、その結果を踏まえ結合モデル（ CFES ）のチューニングを行った。高度な陸面モデルのパフォーマンスを調べ、結合同化システムへの導入に適していることを確認した。大気アジョイントモデルの基本整備を終え、感度実験を行うことでコードの物理的妥当性を確認した。１９９０年代後半を対象とした海洋同化実験を行い、熱帯域の経年変動の再現、亜表層水塊の現実的な分布の再現に成功した。この海洋同化システムをもとに結合データ同化システムの基となるプラットフォームを完成させた。

＜達成度＞

大気モデル関係　８５％

海洋モデル関係　１０５％

結合モデル関係　１０５％

MPI 化・高速化　１００％

総じて当初の計画案に従い概ね順調に進んでいる。