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Papers in Meteorology and Geophysics最新文献

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Fabrication of an Infrared Hygrometer Using an Optical Beam Splitter 用分光器制造红外湿度计
Q4 Earth and Planetary Sciences Pub Date : 2007-01-01 DOI: 10.2467/MRIPAPERS.58.95
S. Onogi, Akihiro Hori
近年、チューナブル・ダイオード・レーザーやLEDなどの半導体光源が赤外線吸収湿度計に使用され始めているが、これらの半導体光源を使用した赤外線湿度計は1波長方式であり、雲生成実験槽内に氷晶やエーロゾルが存在した状態では湿度を正常に測定することができない。このような状態でも湿度を測定可能とする方法として、赤外線領域での吸収波長と、その近傍の非吸収波長をリファレンスとして利用することにより、チリなどの浮遊粒子による測定誤差を補正できる2波長方式があるが、この方式は2つの波長で同一の測定体積を測定する必要がある。半導体光源を使用して2波長方式の赤外線湿度計を製作するには、それぞれ異なる半導体から射出された2つの波長の光束を合成して1本の光束とする必要があり、これは製作上の困難を伴う。これに対して白熱灯光源は1つの光源で2波長方式に必要な2つの波長の光を含んでいるので、このような困難は伴わない。  そこで、氷晶やエーロゾルが存在した状態でも雲生成実験槽内の湿度を測定できる2波長方式の赤外線湿度計の開発を目的とし、今回はそのプロトタイプとして、室内環境において湿度測定が可能であり、白熱灯を光源とし、2つの波長の測定部にビームスプリッタを使用し、測定パスが可変の赤外線湿度計を製作した。使用波長は水蒸気によって吸収される波長として1.9μm、水蒸気に吸収されないリファレンス用の波長として1.6μmとした。  約700mmから約4000mmの3つの測定パスについて、恒湿槽にて校正を行ったが、周囲の温度変動が±2℃程度と小さい状態においては、製作した湿度計が相対湿度として誤差±5%以内の精度を持つことが確認できた。  今後は、雲生成実験槽内の低温低圧の状態でも湿度が測定できるよう高性能化を進めるとともに、実験槽への取付方法についても検討する必要がある。
近年来,可调谐二极管激光和LED等半导体光源开始被用于红外线吸收湿度计,不过,使用这些半导体光源的红外线湿度计是1波长方式,云生成实验槽内有冰晶和紫罗兰在存在的状态下无法正常测量湿度。作为即使在这样的状态下也能够测定湿度的方法,有通过将红外线区域的吸收波长和其附近的非吸收波长作为基准利用,能够修正尘埃等悬浮粒子引起的测定误差的2波长方式。这种方式需要在两个波长下测量相同的测量体积。使用半导体光源制作双波长红外湿度计时,需要将从不同半导体射出的两种波长的光束合成为一束光束,这带来了制作上的困难。与此相对,白炽灯光源是一个光源,并且包含两波长方式所需的两波长的光,因此不存在这样的困难。因此,我们以开发一种两波长方式的红外线湿度计为目的,即使在有冰晶和乙烯醇存在的状态下,也能测定云生成实验槽内的湿度。这次的原型是在室内环境中进行湿度测定,以白炽灯为光源。使用波束分离器测量两个波长,制作了测量路径可变的红外湿度计。使用的波长作为被水蒸气吸收的波长设为1.9μm,作为不被水蒸气吸收的参考用波长设为1.6μm。在恒湿槽中对约700mm到约4000mm的3个测量路径进行了校正,在周围温度变动±2℃的小状态下,确认制作的湿度计作为相对湿度具有误差±5%以内的精度。来了。今后,为了在云生成实验槽内的低温低压状态下也能测定湿度,有必要推进高性能化的同时,对实验槽的安装方法也进行研究。
{"title":"Fabrication of an Infrared Hygrometer Using an Optical Beam Splitter","authors":"S. Onogi, Akihiro Hori","doi":"10.2467/MRIPAPERS.58.95","DOIUrl":"https://doi.org/10.2467/MRIPAPERS.58.95","url":null,"abstract":"近年、チューナブル・ダイオード・レーザーやLEDなどの半導体光源が赤外線吸収湿度計に使用され始めているが、これらの半導体光源を使用した赤外線湿度計は1波長方式であり、雲生成実験槽内に氷晶やエーロゾルが存在した状態では湿度を正常に測定することができない。このような状態でも湿度を測定可能とする方法として、赤外線領域での吸収波長と、その近傍の非吸収波長をリファレンスとして利用することにより、チリなどの浮遊粒子による測定誤差を補正できる2波長方式があるが、この方式は2つの波長で同一の測定体積を測定する必要がある。半導体光源を使用して2波長方式の赤外線湿度計を製作するには、それぞれ異なる半導体から射出された2つの波長の光束を合成して1本の光束とする必要があり、これは製作上の困難を伴う。これに対して白熱灯光源は1つの光源で2波長方式に必要な2つの波長の光を含んでいるので、このような困難は伴わない。  そこで、氷晶やエーロゾルが存在した状態でも雲生成実験槽内の湿度を測定できる2波長方式の赤外線湿度計の開発を目的とし、今回はそのプロトタイプとして、室内環境において湿度測定が可能であり、白熱灯を光源とし、2つの波長の測定部にビームスプリッタを使用し、測定パスが可変の赤外線湿度計を製作した。使用波長は水蒸気によって吸収される波長として1.9μm、水蒸気に吸収されないリファレンス用の波長として1.6μmとした。  約700mmから約4000mmの3つの測定パスについて、恒湿槽にて校正を行ったが、周囲の温度変動が±2℃程度と小さい状態においては、製作した湿度計が相対湿度として誤差±5%以内の精度を持つことが確認できた。  今後は、雲生成実験槽内の低温低圧の状態でも湿度が測定できるよう高性能化を進めるとともに、実験槽への取付方法についても検討する必要がある。","PeriodicalId":39821,"journal":{"name":"Papers in Meteorology and Geophysics","volume":"392 1","pages":"95-101"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2007-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"69025141","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Occurrence order simulation of the Tonankai and the Nankai earthquakes using a plate-subduction model with two asperities 用两个陡点的板块俯冲模型模拟托南开和南开地震的产序
Q4 Earth and Planetary Sciences Pub Date : 2007-01-01 DOI: 10.2467/MRIPAPERS.58.127
H. Takayama, H. Kuroki, K. Maeda
すべり速度・状態依存摩擦構成則を平面および3次元の形状をしたプレート境界面に適用し,東南海および南海地震の発生順序に関するシミュレーションを行った。平面のプレート境界では,プレートの形状の影響がないので,東南海・南海地震のそれぞれのアスペリティの大きさおよび摩擦係数(a-b)の大きさの影響を調べた。アスペリティの大きさおよびa-bの絶対値が同じ場合(基本モデル)は,どちらかが先に起こる傾向は見られないことがわかった。アスペリティの大きさまたはa-bの絶対値が異なる場合は,いずれも小さい方が先に起きた。前者は応力の集中の早さの違いに起因し,後者は応力降下量の大きさの違いに起因する。プレート境界を3次元の形状にした場合についてもシミュレーションを行った。東南海と南海のアスペリティの大きさとa-bの大きさを同じにし,両アスペリティのa-bの絶対値を基本モデルと同じにした場合は東南海から先に起き,10%小さくすると南海から先に起こるようになった。これは東南海の東端からの応力の集中の早さと紀伊半島沖の安定すべりによる南海側での応力集中の早さの関係がa-bの値の大小で入れ替わるためと考えられる。
将依赖滑动速度和状态的摩擦构成规则应用于平面和三维形状的板块边界面,进行了有关东南海和南海地震发生顺序的模拟实验。在平面的板块边界处,由于没有板块形状的影响,因此分别研究了东南海和南海地震的亚势大小以及摩擦系数(a-b)大小的影响。在asparity的大小和a-b的绝对值相同的情况下(基本模型),没有出现任何一个先发生的倾向。在亚奇的大小或a-b的绝对值不同的情况下,都是小的一方先发生。前者起因于应力集中快慢的不同,后者起因于应力下降量大小的不同。对板块边界做成三维形状的情况也进行了模拟。将东南海和南海的空格大小与a-b大小相同,将两个空格的a-b绝对值与基本模型相同时,东南海先发生,缩小10%后,南海先发生。这是因为a-b值的大小改变了来自东南海东端应力集中的快慢与纪伊半岛冲的稳定滑动在南海一侧应力集中的快慢的关系。
{"title":"Occurrence order simulation of the Tonankai and the Nankai earthquakes using a plate-subduction model with two asperities","authors":"H. Takayama, H. Kuroki, K. Maeda","doi":"10.2467/MRIPAPERS.58.127","DOIUrl":"https://doi.org/10.2467/MRIPAPERS.58.127","url":null,"abstract":"すべり速度・状態依存摩擦構成則を平面および3次元の形状をしたプレート境界面に適用し,東南海および南海地震の発生順序に関するシミュレーションを行った。平面のプレート境界では,プレートの形状の影響がないので,東南海・南海地震のそれぞれのアスペリティの大きさおよび摩擦係数(a-b)の大きさの影響を調べた。アスペリティの大きさおよびa-bの絶対値が同じ場合(基本モデル)は,どちらかが先に起こる傾向は見られないことがわかった。アスペリティの大きさまたはa-bの絶対値が異なる場合は,いずれも小さい方が先に起きた。前者は応力の集中の早さの違いに起因し,後者は応力降下量の大きさの違いに起因する。プレート境界を3次元の形状にした場合についてもシミュレーションを行った。東南海と南海のアスペリティの大きさとa-bの大きさを同じにし,両アスペリティのa-bの絶対値を基本モデルと同じにした場合は東南海から先に起き,10%小さくすると南海から先に起こるようになった。これは東南海の東端からの応力の集中の早さと紀伊半島沖の安定すべりによる南海側での応力集中の早さの関係がa-bの値の大小で入れ替わるためと考えられる。","PeriodicalId":39821,"journal":{"name":"Papers in Meteorology and Geophysics","volume":"58 1","pages":"127-134"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2007-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"69024980","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Evaluation of standards and methods for continuous measurements of carbon monoxide at ground-based sites in Asia 亚洲地面站点一氧化碳连续测量标准和方法的评价
Q4 Earth and Planetary Sciences Pub Date : 2007-01-01 DOI: 10.2467/MRIPAPERS.58.85
H. Tanimoto, Y. Sawa, H. Matsueda, S. Yonemura, A. Wada, H. Mukai, Tao Wang, S. Poon, Anson Wong, Gangwoong Lee, Jin-young Jung, Kyung-Ryul Kim, Meehye Lee, N. Lin, Jia‐Lin Wang, C. Ou-Yang, Chuann-Fang Wu
An international exercise to directly assess the consistency of standards and methods for measuring carbon monoxide (CO) was conducted as part of the East Asian Regional Experiment 2005 (EAREX 2005) in the framework of the Atmospheric Brown Clouds (ABC) project. Four groups representing Japan, Korea, Hong Kong, and Taiwan made comparisons at the Gosan super-site on Jeju Island, Korea, in March 2005, by setting up individual instruments with gas standards which are commonly used in ground-based monitoring programs in Asia. Intensive comparisons between two Japanese groups showed that a non-dispersive infrared absorption (NDIR) instrument agreed fairly well with a gas chromatograph / reduction gas detector (GC/RGD) with 1-h time resolution, confirming that NDIR methods are useful for monitoring, in particular, large temporal variations of CO in ambient air. Although international comparison of ambient measurements by NDIR indicated general agreement, comparison of gas standards revealed difficulties in preparing accurate and stable standard gases for monitoring CO at ambient levels.
作为2005年东亚区域实验(EAREX 2005)的一部分,在大气棕色云项目框架内进行了一项直接评估一氧化碳测量标准和方法一致性的国际演习。2005年3月,日本、韩国、香港、台湾等4个研究组在韩国济州岛高山超级监测点设置了亚洲地面监测常用的气体标准仪器,进行了比较。两个日本研究小组之间的深入比较表明,非色散红外吸收(NDIR)仪器与1小时分辨率的气相色谱仪/还原气体检测器(GC/RGD)相当一致,证实了NDIR方法对于监测,特别是环境空气中CO的大时间变化是有用的。虽然NDIR对环境测量的国际比较表明普遍一致,但气体标准的比较表明,在为监测环境水平的CO准备准确和稳定的标准气体方面存在困难。
{"title":"Evaluation of standards and methods for continuous measurements of carbon monoxide at ground-based sites in Asia","authors":"H. Tanimoto, Y. Sawa, H. Matsueda, S. Yonemura, A. Wada, H. Mukai, Tao Wang, S. Poon, Anson Wong, Gangwoong Lee, Jin-young Jung, Kyung-Ryul Kim, Meehye Lee, N. Lin, Jia‐Lin Wang, C. Ou-Yang, Chuann-Fang Wu","doi":"10.2467/MRIPAPERS.58.85","DOIUrl":"https://doi.org/10.2467/MRIPAPERS.58.85","url":null,"abstract":"An international exercise to directly assess the consistency of standards and methods for measuring carbon monoxide (CO) was conducted as part of the East Asian Regional Experiment 2005 (EAREX 2005) in the framework of the Atmospheric Brown Clouds (ABC) project. Four groups representing Japan, Korea, Hong Kong, and Taiwan made comparisons at the Gosan super-site on Jeju Island, Korea, in March 2005, by setting up individual instruments with gas standards which are commonly used in ground-based monitoring programs in Asia. Intensive comparisons between two Japanese groups showed that a non-dispersive infrared absorption (NDIR) instrument agreed fairly well with a gas chromatograph / reduction gas detector (GC/RGD) with 1-h time resolution, confirming that NDIR methods are useful for monitoring, in particular, large temporal variations of CO in ambient air. Although international comparison of ambient measurements by NDIR indicated general agreement, comparison of gas standards revealed difficulties in preparing accurate and stable standard gases for monitoring CO at ambient levels.","PeriodicalId":39821,"journal":{"name":"Papers in Meteorology and Geophysics","volume":"58 1","pages":"85-93"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2007-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://sci-hub-pdf.com/10.2467/MRIPAPERS.58.85","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"69025097","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Evaluation of Seasonal Cycles of Hydrological Processes in Japan Meteorological Agency Land Data Analysis 日本气象厅土地资料分析中水文过程的季节循环评价
Q4 Earth and Planetary Sciences Pub Date : 2007-01-01 DOI: 10.2467/MRIPAPERS.58.73
T. Nakaegawa, Takayuki Tokuhiro, Akira Itoh, M. Hosaka
本研究では、気象庁陸面解析システムと河川モデルからなるシステム(LDAG)により得られる、3つの水文量、土壌水分量、河川流量、陸水総貯留量の季節変化の気候値を観測値と比較して、その再現性を評価した。LDAGの土壌水分量は観測値に対して殆どの地点で高い相関を示した。しかし、中緯度東ユーラシア大陸では、負の相関も見られた。降水量の再現性は高いので、他の強制力、観測地点と異なる植生種類の使用などが原因と考えられる。河川流量は、多くの流域で20%以上の振幅の違いがあり、特に、北極海に注ぐ河川の多くでは、振幅が半分程度しかなかった。対象とした70河川中、過半数の河川で相関係数が0.5以上となった。多くの流域で位相差は±1ヶ月程度で、良く合っていた。観測に対して位相が遅い流域は6つだけで、位相が早い系統誤差がみられた。LDAGの再現性は小さくいないものの、類似のモデルと同程度の定性的な再現性を有していることが確認された。陸水総貯留量については、大流域河川のうち、アマゾン河、ミシシッピー河、レナ河では振幅の誤差は±10%以下であり良く再現している。一方、季節変化の相関係数は、熱帯やアジアモンスーン地域に位置する河川を中心に相関係数が高い流域が見られるが、総じて低い。これは、上述の人為的影響の他に、湖沼による滞留効果等が影響していると考えられる。位相差は、河川流量と同じく、観測に対して位相が遅い流域は4つに過ぎなく、それ以外の多くの流域で位相が早くなっている。特にコンゴ河と北極海に注ぐ河川で位相が3ヶ月も早くなっている。以上から、LDAGの水文量の季節変化は、観測気候値の基本的な特徴をかなり再現している。ただし、上に述べたように、問題点もあるので、それらを認識した上で、LDAGの水文量を、全球モデルの陸面初期値として利用したり、水文過程の研究に活用したりすることは許容されるであろう。
本研究将由气象厅陆地分析系统和河流模型组成的系统(LDAG)得到的三种水文量、土壤水分量、河流流量和陆地水总储存量的季节变化气候值与观测值进行比较,评估其可重复性。LDAG的土壤水分量与观测值在大部分地点显示出高度相关。但是,在中纬度的东欧亚大陆,也出现了负相关。由于降水量的再现性高,其他强制力、使用与观测点不同的植被种类等被认为是原因。河川流量在很多流域有20%以上的幅度差异,特别是注入北冰洋的很多河流,幅度只有一半左右。70条河流中,过半数的河流相关系数达到0.5以上。大多数流域的相位差为±1个月,非常吻合。与观测相比,相位较慢的流域只有6个,出现了相位较早的系统误差。LDAG的可重复性并不小,但与类似模型具有相同程度的定性可重复性。在大流域河流中,亚马逊河、密西西比河、勒拿河的陆水总储存量在±10%以下,表现良好。另一方面,以位于热带和亚洲季风地区的河流为中心,有些流域的相关系数较高,但是季节变化的相关系数总体上较低。这除了上述人为的影响以外,还受到湖沼的滞留效果等的影响。相位差与河流流量一样,相对于观测,相位差较慢的流域只有4个,除此之外,大部分流域的相位差都在加快。特别是,刚果河和注入北冰洋的河流的相位提前了3个月。综上所述,LDAG水文量的季节变化在很大程度上再现了观测气候值的基本特征。但是,如上所述,由于也存在一些问题,所以在认识到这些问题的基础上,将LDAG的水文量作为全球模型的陆面初始值加以利用,或者在水文过程的研究中加以利用,应该是可以接受的。
{"title":"Evaluation of Seasonal Cycles of Hydrological Processes in Japan Meteorological Agency Land Data Analysis","authors":"T. Nakaegawa, Takayuki Tokuhiro, Akira Itoh, M. Hosaka","doi":"10.2467/MRIPAPERS.58.73","DOIUrl":"https://doi.org/10.2467/MRIPAPERS.58.73","url":null,"abstract":"本研究では、気象庁陸面解析システムと河川モデルからなるシステム(LDAG)により得られる、3つの水文量、土壌水分量、河川流量、陸水総貯留量の季節変化の気候値を観測値と比較して、その再現性を評価した。LDAGの土壌水分量は観測値に対して殆どの地点で高い相関を示した。しかし、中緯度東ユーラシア大陸では、負の相関も見られた。降水量の再現性は高いので、他の強制力、観測地点と異なる植生種類の使用などが原因と考えられる。河川流量は、多くの流域で20%以上の振幅の違いがあり、特に、北極海に注ぐ河川の多くでは、振幅が半分程度しかなかった。対象とした70河川中、過半数の河川で相関係数が0.5以上となった。多くの流域で位相差は±1ヶ月程度で、良く合っていた。観測に対して位相が遅い流域は6つだけで、位相が早い系統誤差がみられた。LDAGの再現性は小さくいないものの、類似のモデルと同程度の定性的な再現性を有していることが確認された。陸水総貯留量については、大流域河川のうち、アマゾン河、ミシシッピー河、レナ河では振幅の誤差は±10%以下であり良く再現している。一方、季節変化の相関係数は、熱帯やアジアモンスーン地域に位置する河川を中心に相関係数が高い流域が見られるが、総じて低い。これは、上述の人為的影響の他に、湖沼による滞留効果等が影響していると考えられる。位相差は、河川流量と同じく、観測に対して位相が遅い流域は4つに過ぎなく、それ以外の多くの流域で位相が早くなっている。特にコンゴ河と北極海に注ぐ河川で位相が3ヶ月も早くなっている。以上から、LDAGの水文量の季節変化は、観測気候値の基本的な特徴をかなり再現している。ただし、上に述べたように、問題点もあるので、それらを認識した上で、LDAGの水文量を、全球モデルの陸面初期値として利用したり、水文過程の研究に活用したりすることは許容されるであろう。","PeriodicalId":39821,"journal":{"name":"Papers in Meteorology and Geophysics","volume":"58 1","pages":"73-83"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2007-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"69025083","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Establishment of Precision of Calculation for Volcanic Crustal Deformation by FEM 火山地壳变形有限元计算精度的建立
Q4 Earth and Planetary Sciences Pub Date : 2007-01-01 DOI: 10.2467/MRIPAPERS.58.1
T. Sakai, Tetsuya Yamamoto, K. Fukui, Kenji Fujiwara, A. Takagi, M. Churei
火山における地殻変動を解釈する場合、半無限均質弾性体内の充分小さな球圧力源による地表面変位を表す山川(1955)による解析解など、非常に単純化された状況から導出された解析解が用いられている。しかしながら、現実の火山においては、地表面上に突出する火山地形の存在や、球形以外の圧力源形状、あるいは不均質な地下構造などのため、そのような解析解は厳密には成り立たない。そこで我々は、現実の火山における地殻変動の様子をより詳しく知るため、有限要素法(FEM)を用いて数値モデルを作成し、計算を進めている。その際、モデル領域の大きさや境界条件の設定などが火山性地殻変動の計算精度に影響を及ぼすことが予想される。そこで、本研究では、茂木-山川モデルをFEモデルで再現し、モデル領域の大きさや境界条件が火山性地殻変動の計算精度に及ぼす影響について定量的に評価した。その結果、以下のような知見が得られた。モデル領域を大きくするほど、FE解析結果は山川の解に近付き、火山性地殻変動の計算精度を高めることができる。しかしながら、モデル領域を大きくするほど一般に節点数が多くなり、計算時間が加速度的に増大することから、必要な計算精度が確保される範囲内でなるべく小さなモデル領域を設定するのが良い。境界条件については、計算精度の距離変化の様子が上下変位と水平変位で最も類似することから、モデル領域の底面と外周面を完全固定するのが最も良いと考えられる。モデル領域の深さ方向の大きさは上下変位の計算精度に、また、モデル領域の水平方向の大きさは水平変位の計算精度に大きな影響を及ぼす。
解释火山地壳变动时,使用山川(1955)等非常简单化的状况导出的解析解,山川表示半无限均质弹性体内足够小的球压力源引起的地表位移。然而,在现实的火山中,由于存在突出于地表上的火山地形、球形以外的压力源形状以及非均质的地下构造等原因,这样的分析解严格来说是不成立的。为了更详细地了解现实中火山地壳变动的情况,我们使用有限元法(FEM)建立数值模型,进行计算。届时,模型区域的大小和边界条件的设定等将对火山性地壳变动的计算精度产生影响。因此,本研究利用FE模型再现了茂木-山川模型,定量评价了模型区域的大小和边界条件对火山性地壳变动计算精度的影响。结果,得到了以下的见解。模型区域越大,FE分析结果就越接近山川的解,也就能提高火山性地壳变动的计算精度。然而,模型区域越大,通常节点数越多,计算时间加速度地增大,因此优选在确保必要的计算精度的范围内设定尽可能小的模型区域。对于边界条件,由于计算精度的距离变化情况在上下位移和水平位移中最类似,因此最好完全固定模型区域的底面和外周面。模型区域在深度方向上的大小极大地影响上下位移的计算精度,并且模型区域在水平方向上的大小极大地影响水平位移的计算精度。
{"title":"Establishment of Precision of Calculation for Volcanic Crustal Deformation by FEM","authors":"T. Sakai, Tetsuya Yamamoto, K. Fukui, Kenji Fujiwara, A. Takagi, M. Churei","doi":"10.2467/MRIPAPERS.58.1","DOIUrl":"https://doi.org/10.2467/MRIPAPERS.58.1","url":null,"abstract":"火山における地殻変動を解釈する場合、半無限均質弾性体内の充分小さな球圧力源による地表面変位を表す山川(1955)による解析解など、非常に単純化された状況から導出された解析解が用いられている。しかしながら、現実の火山においては、地表面上に突出する火山地形の存在や、球形以外の圧力源形状、あるいは不均質な地下構造などのため、そのような解析解は厳密には成り立たない。そこで我々は、現実の火山における地殻変動の様子をより詳しく知るため、有限要素法(FEM)を用いて数値モデルを作成し、計算を進めている。その際、モデル領域の大きさや境界条件の設定などが火山性地殻変動の計算精度に影響を及ぼすことが予想される。そこで、本研究では、茂木-山川モデルをFEモデルで再現し、モデル領域の大きさや境界条件が火山性地殻変動の計算精度に及ぼす影響について定量的に評価した。その結果、以下のような知見が得られた。モデル領域を大きくするほど、FE解析結果は山川の解に近付き、火山性地殻変動の計算精度を高めることができる。しかしながら、モデル領域を大きくするほど一般に節点数が多くなり、計算時間が加速度的に増大することから、必要な計算精度が確保される範囲内でなるべく小さなモデル領域を設定するのが良い。境界条件については、計算精度の距離変化の様子が上下変位と水平変位で最も類似することから、モデル領域の底面と外周面を完全固定するのが最も良いと考えられる。モデル領域の深さ方向の大きさは上下変位の計算精度に、また、モデル領域の水平方向の大きさは水平変位の計算精度に大きな影響を及ぼす。","PeriodicalId":39821,"journal":{"name":"Papers in Meteorology and Geophysics","volume":"58 1","pages":"1-15"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2007-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"69024954","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Numerical Problems Associated with Tropical Cyclone Intensity Prediction Using a Sophisticated Coupled Typhoon-Ocean Model 利用复杂的台风-海洋耦合模式预测热带气旋强度的数值问题
Q4 Earth and Planetary Sciences Pub Date : 2007-01-01 DOI: 10.2467/MRIPAPERS.58.103
A. Wada
When tropical cyclone (TC) intensity is predicted using a sophisticated numerical model under a given initial condition with a typhoon bogus, numerical problems, particularly associated with the tendency errors, arise as well as problems related to the intensity limitation due to relatively coarse horizontal resolution. In order to investigate the problems, numerical experiments are performed for nine TCs in the western North Pacific from 2000 to 2002 using the typhoon model (TYM) and typhoon-ocean coupled model (CTYM). CTYM reduces the overdevelopment that occurs in the later integration predicted by TYM due to local sea surface cooling caused by the passage of TCs. However, CTYM hardly improves the tendency errors that occur in the early integration. The errors are found in all predictions using CTYM with each of the three physical schemes and have different characteristics for typhoons Bilis (2000), Wutip (2001), and Phanfone (2002). The TC thermodynamic structures of Wutip also differ from the three predictions using CTYM with each of the three schemes even at almost the same integration time and central pressure. Under the steady-state assumption, we estimate the maximum potential intensity (MPI) for three schemes and two TCs from the two-dimensional axisymmetrical mean structure. Assuming that the MPI is estimated from the net gain energy through the isothermal process scale-analyzed from the Colioris force and adiabatic process from the centrifugal force, it is found that predominance of convective available potential energy due to the adiabatic process leads to the underdevelopment of TCs. The improvement of physical schemes in CTYM is planned for the underdevelopment: revising a surface boundary formulation or introducing a sophisticated planetary boundary formulation contributes to increasing the energy caused by the isothermal process, while revising the precipitation or cumulus parameterization contributes to reducing the energy caused by the adiabatic process.
当使用复杂的数值模式在给定的初始条件下预报热带气旋(TC)强度时,会出现数值问题,特别是与趋势误差有关的问题,以及由于水平分辨率相对较粗而导致的强度限制问题。为了探讨这些问题,利用台风模式(TYM)和台风-海洋耦合模式(CTYM)对2000 ~ 2002年北太平洋西部9个台风进行了数值试验。CTYM减少了TYM预测的后期一体化过程中由于tc通过引起的局部海面冷却而发生的过度发展。然而,CTYM很难改善早期集成中出现的趋势误差。在三种物理方案下,使用CTYM进行的所有预测都存在误差,并且对台风比利斯(2000)、Wutip(2001)和Phanfone(2002)具有不同的特征。即使在几乎相同的积分时间和中心压力下,Wutip的TC热力学结构也与使用CTYM的三种方案有所不同。在稳态假设下,从二维轴对称平均结构估计了三种方案和两种tc的最大电位强度(MPI)。假设从等温过程尺度的净增益能估计MPI,从科里力和离心力的绝热过程分析,发现绝热过程导致对流有效势能的优势导致tc的不发达。CTYM物理格式的改进是针对欠发达地区进行的:修正地表边界公式或引入复杂的行星边界公式有助于增加等温过程引起的能量,而修正降水或积云参数化有助于减少绝热过程引起的能量。
{"title":"Numerical Problems Associated with Tropical Cyclone Intensity Prediction Using a Sophisticated Coupled Typhoon-Ocean Model","authors":"A. Wada","doi":"10.2467/MRIPAPERS.58.103","DOIUrl":"https://doi.org/10.2467/MRIPAPERS.58.103","url":null,"abstract":"When tropical cyclone (TC) intensity is predicted using a sophisticated numerical model under a given initial condition with a typhoon bogus, numerical problems, particularly associated with the tendency errors, arise as well as problems related to the intensity limitation due to relatively coarse horizontal resolution. In order to investigate the problems, numerical experiments are performed for nine TCs in the western North Pacific from 2000 to 2002 using the typhoon model (TYM) and typhoon-ocean coupled model (CTYM). CTYM reduces the overdevelopment that occurs in the later integration predicted by TYM due to local sea surface cooling caused by the passage of TCs. However, CTYM hardly improves the tendency errors that occur in the early integration. The errors are found in all predictions using CTYM with each of the three physical schemes and have different characteristics for typhoons Bilis (2000), Wutip (2001), and Phanfone (2002). The TC thermodynamic structures of Wutip also differ from the three predictions using CTYM with each of the three schemes even at almost the same integration time and central pressure. Under the steady-state assumption, we estimate the maximum potential intensity (MPI) for three schemes and two TCs from the two-dimensional axisymmetrical mean structure. Assuming that the MPI is estimated from the net gain energy through the isothermal process scale-analyzed from the Colioris force and adiabatic process from the centrifugal force, it is found that predominance of convective available potential energy due to the adiabatic process leads to the underdevelopment of TCs. The improvement of physical schemes in CTYM is planned for the underdevelopment: revising a surface boundary formulation or introducing a sophisticated planetary boundary formulation contributes to increasing the energy caused by the isothermal process, while revising the precipitation or cumulus parameterization contributes to reducing the energy caused by the adiabatic process.","PeriodicalId":39821,"journal":{"name":"Papers in Meteorology and Geophysics","volume":"30 1","pages":"103-126"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2007-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"69024970","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
引用次数: 8
Multidecadal Variability of the Upper Ocean Heat Content Anomaly Field in the North Pacific and its Relationship to the Aleutian Low and the Kuroshio Transport 北太平洋上层海洋热含量异常场的多年代际变化及其与阿留申低压和黑潮输送的关系
Q4 Earth and Planetary Sciences Pub Date : 2007-01-01 DOI: 10.2467/MRIPAPERS.58.155
T. Hasegawa, T. Yasuda, K. Hanawa
北太平洋において、数十年スケールの海洋表層貯熱量の変動特性とアリューシャン低気圧、黒潮流量、北太平洋亜熱帯モード水のコア水温、海面水温、海面気圧との関係について調べた。その結果、表層貯熱量偏差は北太平洋中緯度において時計回りに伝播していることがわかった。また、この伝播が1980年以降においてアリューシャン低気圧、黒潮流量、北太平洋亜熱帯モード水のコア水温と連動して変化することが示された。すなわち、アリューシャン低気圧が強化した約5年後に黒潮流量が増加し、さらに数年後に、北太平洋亜熱帯モード水のコア水温および日本の南東海域における海洋表層貯熱量偏差が増加する。このような関係は、過去の研究で指摘された20年スケールにおける関係と類似する。また、海洋表層貯熱量の伝播経路上において、表層貯熱量偏差、海面水温偏差、海面気圧偏差が同期する領域は、日本の南東海域と太平洋中央部を含む黒潮続流域の東方海域のみであることが明らかになった。さらに、表層貯熱量の伝播特性がこの領域で強化されることが明らかになった。本研究の結果から、北太平洋の数十年スケールにおける海洋表層貯熱量の時間空間変動特性や、それと関係する大気海洋偏差場との関連について新しい知見が得られた。
在北太平洋,调查了数十年尺度的海洋表层储热量的变动特性与阿留申低气压、黑潮流量、北太平洋亚热带模式水的核心水温、海面水温、海面气压的关系。结果表明,表层储热量偏差在北太平洋中纬度呈顺时针方向传播。研究还显示,这种传播在1980年以后与阿留申低气压、黑潮流量、北太平洋亚热带模式水的核心水温联动变化。也就是说,在阿留申低气压强化约5年后,黑潮流量会增加,再过几年,北太平洋亚热带模式水的核心水温和日本东南海域的海洋表层储热量偏差会增加。这种关系类似于过去研究中指出的20年规模的关系。另外,在海洋表层储热的传播路径上,表层储热偏差、海面水温偏差、海面气压偏差同步的区域只有日本的东南海域和黑潮持续流域的东方海域,包括太平洋中部。研究还表明,表层热量的传播特性在该区域得到了强化。根据本研究的结果,我们对北太平洋数十年尺度下海洋表层储热量的时间和空间变化特性以及与此相关的大气海洋偏差场之间的关系有了新的认识。
{"title":"Multidecadal Variability of the Upper Ocean Heat Content Anomaly Field in the North Pacific and its Relationship to the Aleutian Low and the Kuroshio Transport","authors":"T. Hasegawa, T. Yasuda, K. Hanawa","doi":"10.2467/MRIPAPERS.58.155","DOIUrl":"https://doi.org/10.2467/MRIPAPERS.58.155","url":null,"abstract":"北太平洋において、数十年スケールの海洋表層貯熱量の変動特性とアリューシャン低気圧、黒潮流量、北太平洋亜熱帯モード水のコア水温、海面水温、海面気圧との関係について調べた。その結果、表層貯熱量偏差は北太平洋中緯度において時計回りに伝播していることがわかった。また、この伝播が1980年以降においてアリューシャン低気圧、黒潮流量、北太平洋亜熱帯モード水のコア水温と連動して変化することが示された。すなわち、アリューシャン低気圧が強化した約5年後に黒潮流量が増加し、さらに数年後に、北太平洋亜熱帯モード水のコア水温および日本の南東海域における海洋表層貯熱量偏差が増加する。このような関係は、過去の研究で指摘された20年スケールにおける関係と類似する。また、海洋表層貯熱量の伝播経路上において、表層貯熱量偏差、海面水温偏差、海面気圧偏差が同期する領域は、日本の南東海域と太平洋中央部を含む黒潮続流域の東方海域のみであることが明らかになった。さらに、表層貯熱量の伝播特性がこの領域で強化されることが明らかになった。本研究の結果から、北太平洋の数十年スケールにおける海洋表層貯熱量の時間空間変動特性や、それと関係する大気海洋偏差場との関連について新しい知見が得られた。","PeriodicalId":39821,"journal":{"name":"Papers in Meteorology and Geophysics","volume":"43 1","pages":"155-166"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2007-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"69025019","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
引用次数: 6
Long-term changes of temperature extremes and day-to-day variability in Japan 日本极端温度的长期变化和每日变化
Q4 Earth and Planetary Sciences Pub Date : 2007-01-01 DOI: 10.2467/MRIPAPERS.58.63
F. Fujibe, Nobuo Yamazaki, Kenji Kobayashi, H. Nakamigawa
日本における極端な高低温の長期・短期変動を,75 年間(1931~2005)の17 地点の日最高・最低気温と45 年間(1961~2005)の12 地点の850hPa 気温データを使って調べた。解析では平年値からの偏差について,月間最高値・最低値・平均値と日々変動幅(月内標準偏差)を扱った。また,標準偏差の2 倍以上の偏差が現れる頻度も調べた。その結果,日最高気温については月間最高値・最低値・平均値がほぼ並行して上昇していること,上昇率は近年ほど大きいこと,日々変動幅にはほとんど長期変化がないことが見出された。ほぼ同じことは850hPa 気温にも当てはまる。一方,日最低気温は月間最低値の上昇率が大きく,日々変動幅は減少している。また,極端な高低温には短期的な変動があり,それは平均値と日々変動幅の双方の変動と対応している。ラグ相関解析と主成分分析の結果によると,日々変動幅の偏差は数ヶ月~1 年程度の継続性があり,南北温度傾度の変動と対応関係がある。
利用75年间(1931 ~ 2005)17个地点的日最高和最低气温以及45年间(1961 ~ 2005)12个地点的850hpa气温数据,调查了日本极端高低温的长期和短期变动。在分析中,对于与往年值相比的偏差,处理了月最高值、最低值、平均值和每日变动幅度(月内标准差)。另外,还调查了出现标准差2倍以上偏差的频率。结果显示,日最高气温方面,月最高值、最低值和平均值几乎同时上升,上升率与近年来一样大,每天的变动幅度几乎长期没有变化。几乎相同的情况也适用于850hpa气温。另一方面,日最低气温月最低值的上涨率大,每天的变动幅度在减少。另外,极端的高低温有短期的变动,它与平均值和日变动幅度双方的变动相对应。根据垂相关性分析和主要成分分析的结果,每天变动幅度的偏差持续几个月~一年左右,与南北温度倾斜度的变动有对应关系。
{"title":"Long-term changes of temperature extremes and day-to-day variability in Japan","authors":"F. Fujibe, Nobuo Yamazaki, Kenji Kobayashi, H. Nakamigawa","doi":"10.2467/MRIPAPERS.58.63","DOIUrl":"https://doi.org/10.2467/MRIPAPERS.58.63","url":null,"abstract":"日本における極端な高低温の長期・短期変動を,75 年間(1931~2005)の17 地点の日最高・最低気温と45 年間(1961~2005)の12 地点の850hPa 気温データを使って調べた。解析では平年値からの偏差について,月間最高値・最低値・平均値と日々変動幅(月内標準偏差)を扱った。また,標準偏差の2 倍以上の偏差が現れる頻度も調べた。その結果,日最高気温については月間最高値・最低値・平均値がほぼ並行して上昇していること,上昇率は近年ほど大きいこと,日々変動幅にはほとんど長期変化がないことが見出された。ほぼ同じことは850hPa 気温にも当てはまる。一方,日最低気温は月間最低値の上昇率が大きく,日々変動幅は減少している。また,極端な高低温には短期的な変動があり,それは平均値と日々変動幅の双方の変動と対応している。ラグ相関解析と主成分分析の結果によると,日々変動幅の偏差は数ヶ月~1 年程度の継続性があり,南北温度傾度の変動と対応関係がある。","PeriodicalId":39821,"journal":{"name":"Papers in Meteorology and Geophysics","volume":"58 1","pages":"63-72"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2007-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"69025045","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
引用次数: 8
Changes in the probability density function of 500-hPa geopotential heights during El Nino and La Nina events El Nino和La Nina事件期间500 hpa位势高度概率密度函数的变化
Q4 Earth and Planetary Sciences Pub Date : 2006-03-31 DOI: 10.2467/MRIPAPERS.56.25
敏之 仲江川, 正郎 金光
This study addresses the changes in the probability density function (PDF) of the 500-hPa geopotential heights during El Nino and La Nina events using the dynamical seasonal hindcasts made at the National Center for Environmental Prediction. First, two-way layout analysis of variance (ANOVA) is applied to the hindcasts to assess the effects of lead time on the simulated climatological mean and variance. Results demonstrate that there is no statistically significant effect of lead time in DJF. However, there is a significant effect of lead time on the climatological mean for JJA over northeastern China, due to the initial soil wetness. This effect on anomalies can be eliminated by using the climatological mean with different lead times.    Based on this analysis, we combined four 10-member ensembles with different lead times to increase the ensemble members to 40, which allows us to examine the statistical significance of the change in the PDF. We applied non-parametric Kolmogorov-Smirnov tests to the changes for the El Nino and La Nina events. Results indicate that the changes in the PDF are significant during these events over most of the globe and have unique features for each event, but the major factor is the change in the mean.
本文利用国家环境预报中心的季节动态预报,研究了厄尔尼诺和拉尼娜事件期间500 hpa位势高度概率密度函数的变化。首先,利用双向布局方差分析(ANOVA)对预测结果进行分析,评估提前期对模拟气候平均值和方差的影响。结果表明,DJF的提前期没有统计学上的显著影响。然而,由于初始土壤湿度的影响,提前时间对东北地区JJA的气候平均值有显著影响。这种对异常的影响可以通过使用不同提前期的气候平均值来消除。在此分析的基础上,我们结合了4个10人组成的不同交货期的团队,将团队成员增加到40人,这使我们能够检验PDF变化的统计意义。我们应用非参数Kolmogorov-Smirnov检验来分析El Nino和La Nina事件的变化。结果表明,在这些气候事件中,全球大部分地区的PDF变化都很显著,且各有其独特的特征,但主要因素是平均值的变化。
{"title":"Changes in the probability density function of 500-hPa geopotential heights during El Nino and La Nina events","authors":"敏之 仲江川, 正郎 金光","doi":"10.2467/MRIPAPERS.56.25","DOIUrl":"https://doi.org/10.2467/MRIPAPERS.56.25","url":null,"abstract":"This study addresses the changes in the probability density function (PDF) of the 500-hPa geopotential heights during El Nino and La Nina events using the dynamical seasonal hindcasts made at the National Center for Environmental Prediction. First, two-way layout analysis of variance (ANOVA) is applied to the hindcasts to assess the effects of lead time on the simulated climatological mean and variance. Results demonstrate that there is no statistically significant effect of lead time in DJF. However, there is a significant effect of lead time on the climatological mean for JJA over northeastern China, due to the initial soil wetness. This effect on anomalies can be eliminated by using the climatological mean with different lead times.    Based on this analysis, we combined four 10-member ensembles with different lead times to increase the ensemble members to 40, which allows us to examine the statistical significance of the change in the PDF. We applied non-parametric Kolmogorov-Smirnov tests to the changes for the El Nino and La Nina events. Results indicate that the changes in the PDF are significant during these events over most of the globe and have unique features for each event, but the major factor is the change in the mean.","PeriodicalId":39821,"journal":{"name":"Papers in Meteorology and Geophysics","volume":"1 1","pages":"25-33"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2006-03-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"69025122","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
引用次数: 5
Climate changes of the twentieth through twenty-first centuries simulated by the MRI-CGCM2.3 MRI-CGCM2.3模拟的20至21世纪的气候变化
Q4 Earth and Planetary Sciences Pub Date : 2006-03-31 DOI: 10.2467/MRIPAPERS.56.9
誠史 行本, 彰子 野田, 貴雄 内山, 昌司 楠, 昭雄 鬼頭
Experiments related to twentieth century historical climate changes and the twenty-first century scenario are performed with the latest version of the MRI climate model, MRI-CGCM2.3. The model reproduces globally averaged surface air temperature (SAT) variations in the twentieth century with satisfactory agreement with interdecadal changes of the observed trend, as well as with the overall SAT increase of 0.5°C at the present-day compared to the pre-industrial level. The globally averaged SAT rises 2.4°C in the late twenty-first century in the experiment for scenario A1B of the Special Report on Emissions Scenarios (SRES) by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). The spatial structures of the simulated trends for the late twentieth century are validated in various atmospheric fields through comparisons with observed data, which indicate that the model demonstrates reasonable agreement with the observed trend in each field. Most of the simulated changes for the twenty-first century reveal spatial patterns similar to those in the trends that appeared in the late twentieth century. The simulated trend patterns of the sea-level pressure (SLP) in both hemispheres bear a resemblance to the observed trends, with each spatial structure reminiscent of the annular modes in the northern and southern hemispheres (NAM and SAM). These SLP trend patterns are consistent with the trends in the SAT, precipitation, and zonal mean zonal wind fields, as in the NAM and SAM. The coherent trend structures of these fields are projected to be enhanced in twenty-first century climate changes. Changes of ocean and sea-ice in association with these atmospheric changes are also described.
利用最新版本的MRI气候模式MRI- cgcm2.3进行了与20世纪历史气候变化和21世纪情景相关的实验。该模式再现了20世纪全球平均地表气温(SAT)的变化,与观测到的趋势的年代际变化,以及与工业化前水平相比,目前全球平均地表气温(SAT)总体上升了0.5°C,符合得很好。在政府间气候变化专门委员会(IPCC)《排放情景特别报告》(SRES)情景A1B的实验中,21世纪末全球平均SAT上升2.4°C。通过与观测资料的比较,验证了20世纪后期各大气场趋势模拟的空间结构,表明模式与各场的观测趋势具有较好的一致性。大多数21世纪的模拟变化揭示了与20世纪后期出现的趋势相似的空间格局。模拟的两个半球的海平面压力(SLP)趋势模式与观测到的趋势相似,每个空间结构都令人联想到南北半球(NAM和SAM)的环状模式。这些SLP趋势模式与SAT、降水和纬向平均纬向风场的趋势一致,如在NAM和SAM中。预计这些领域的连贯趋势结构将在21世纪的气候变化中得到加强。还描述了与这些大气变化有关的海洋和海冰的变化。
{"title":"Climate changes of the twentieth through twenty-first centuries simulated by the MRI-CGCM2.3","authors":"誠史 行本, 彰子 野田, 貴雄 内山, 昌司 楠, 昭雄 鬼頭","doi":"10.2467/MRIPAPERS.56.9","DOIUrl":"https://doi.org/10.2467/MRIPAPERS.56.9","url":null,"abstract":"Experiments related to twentieth century historical climate changes and the twenty-first century scenario are performed with the latest version of the MRI climate model, MRI-CGCM2.3. The model reproduces globally averaged surface air temperature (SAT) variations in the twentieth century with satisfactory agreement with interdecadal changes of the observed trend, as well as with the overall SAT increase of 0.5°C at the present-day compared to the pre-industrial level. The globally averaged SAT rises 2.4°C in the late twenty-first century in the experiment for scenario A1B of the Special Report on Emissions Scenarios (SRES) by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). The spatial structures of the simulated trends for the late twentieth century are validated in various atmospheric fields through comparisons with observed data, which indicate that the model demonstrates reasonable agreement with the observed trend in each field. Most of the simulated changes for the twenty-first century reveal spatial patterns similar to those in the trends that appeared in the late twentieth century. The simulated trend patterns of the sea-level pressure (SLP) in both hemispheres bear a resemblance to the observed trends, with each spatial structure reminiscent of the annular modes in the northern and southern hemispheres (NAM and SAM). These SLP trend patterns are consistent with the trends in the SAT, precipitation, and zonal mean zonal wind fields, as in the NAM and SAM. The coherent trend structures of these fields are projected to be enhanced in twenty-first century climate changes. Changes of ocean and sea-ice in association with these atmospheric changes are also described.","PeriodicalId":39821,"journal":{"name":"Papers in Meteorology and Geophysics","volume":"56 1","pages":"9-24"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2006-03-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"69024674","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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期刊
Papers in Meteorology and Geophysics
全部 Acc. Chem. Res. ACS Applied Bio Materials ACS Appl. Electron. Mater. ACS Appl. Energy Mater. ACS Appl. Mater. Interfaces ACS Appl. Nano Mater. ACS Appl. Polym. Mater. ACS BIOMATER-SCI ENG ACS Catal. ACS Cent. Sci. ACS Chem. Biol. ACS Chemical Health & Safety ACS Chem. Neurosci. ACS Comb. Sci. ACS Earth Space Chem. ACS Energy Lett. ACS Infect. Dis. ACS Macro Lett. ACS Mater. Lett. ACS Med. Chem. Lett. ACS Nano ACS Omega ACS Photonics ACS Sens. ACS Sustainable Chem. Eng. ACS Synth. Biol. Anal. Chem. BIOCHEMISTRY-US Bioconjugate Chem. BIOMACROMOLECULES Chem. Res. Toxicol. Chem. Rev. Chem. Mater. CRYST GROWTH DES ENERG FUEL Environ. Sci. Technol. Environ. Sci. Technol. Lett. Eur. J. Inorg. Chem. IND ENG CHEM RES Inorg. Chem. J. Agric. Food. Chem. J. Chem. Eng. Data J. Chem. Educ. J. Chem. Inf. Model. J. Chem. Theory Comput. J. Med. Chem. J. Nat. Prod. J PROTEOME RES J. Am. Chem. Soc. LANGMUIR MACROMOLECULES Mol. Pharmaceutics Nano Lett. Org. Lett. ORG PROCESS RES DEV ORGANOMETALLICS J. Org. Chem. J. Phys. Chem. J. Phys. Chem. A J. Phys. Chem. B J. Phys. Chem. C J. Phys. Chem. Lett. Analyst Anal. Methods Biomater. Sci. Catal. Sci. Technol. Chem. Commun. Chem. Soc. Rev. CHEM EDUC RES PRACT CRYSTENGCOMM Dalton Trans. Energy Environ. Sci. ENVIRON SCI-NANO ENVIRON SCI-PROC IMP ENVIRON SCI-WAT RES Faraday Discuss. Food Funct. Green Chem. Inorg. Chem. Front. Integr. Biol. J. Anal. At. Spectrom. J. Mater. Chem. A J. Mater. Chem. B J. Mater. Chem. C Lab Chip Mater. Chem. Front. Mater. Horiz. MEDCHEMCOMM Metallomics Mol. Biosyst. Mol. Syst. Des. Eng. Nanoscale Nanoscale Horiz. Nat. Prod. Rep. New J. Chem. Org. Biomol. Chem. Org. Chem. Front. PHOTOCH PHOTOBIO SCI PCCP Polym. Chem.
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