LETKFネストシステムを用いた2012年5月6日の
つくば竜巻のアンサンブル予報実験

■戦略目標「超高精度メソスケール気象予測の実証」について
　近年、コンピュータの発達により、数値モデルを用いた予報精度が目覚ましく向上していますが、その一方で集中豪雨や局地的大雨など災害につながる顕著現象については、(1)「数値モデルの初期値の精度が現象のスケールに対して十分でない」、(2)「僅かな初期値や計算条件の違いで結果が大きく変わることがある」、(3)「現在の数値予報の格子間隔では積乱雲を直接表現できていない」等の理由により、予測精度はまだ十分ではありません。
　この戦略目標では、「京」の計算資源を活用することにより、多数の高精度な初期値を作成し、雲を解像する格子間隔の細かい数値モデルを用いて予報する実験を行います。ここで開発された技術は、集中豪雨や局地的大雨など災害をもたらす顕著現象の将来の高精度予測に繫がります。

■LETKFネストシステムを用いた2012年5月6日のつくば竜巻のアンサンブル予報実験
　大きな災害につながる竜巻は、これまで数値シミュレーションによって発生メカニズム等を調べる研究は行われていますが、竜巻の発生や移動を予測することは非常に難しく、数値モデルで予測するための研究は、日本ではほとんど行われていませんでした。
　この研究では、気象庁気象研究所と協力して局所アンサンブル変換カルマンフィルタ(LETKF)と呼ばれる最先端のデータ同化手法を用いた双方向ネスティングシステムを開発して領域雲解像数値モデルの初期値を変え、竜巻を予測する試みを行っています。
図1は、2012年5月6日につくば市などで災害をひきおこした竜巻について、LETKFにより得られた初期値をわずかに変えて複数の予報（アンサンブル予報）を行って得た強い渦の発生分布です。
この事例では、解像度350mの数値モデルを用いた結果、12メンバーの内10メンバーで0.1(1/s)という大変強い鉛直渦度をもつ低気圧性循環が発生しました。また、強い渦の通過する場所も観測と同じく、３つの箇所になることがわかりました。
　このように、多数を初期値から予報を行うアンサンブル予報を用いると、１つの予報（決定論的な予報）では得られない発生確率を得ることができ、実際の観測に対応する強い渦の出現場所が予測できたように、現象の見逃しの減少が期待できます。
また、次世代スパコン「京」を用いた水平格子間隔50mの超高解像度実験では、50m/sを超える強風もモデルで表現されました(図2)。
　これらは、将来的な場所を特定した竜巻の確率的予測につながる有望な成果です。この結果は、5月15日から始まる日本気象学会2013年度春季大会（オリンピック記念青少年総合センター、講演は18日）と5月20日から始まる地球惑星科学連合大会（幕張メッセ、講演は23日）で発表されます。