地球惑星科学専攻　地球科学輻合部特別講演会

日時: 平成２４年９月７日（金）１３：３０　〜　１５：００
場所：京都大学 理学研究科１号館５階５６３号室

講演題名：Idealized Experiments for Data Assimilation of Vapor Isotopes
          (δ18O and δD) with Isotopic AGCM and Ensemble Kalman Filter
          局所アンサンブル変換カルマンフィルタを用いた同位体比データ同化に
          向けた理想化実験
講演者：芳村　圭　准教授（東京大学 大気海洋研究所）

講演要旨：
　We present idealized tests to develop a data assimilation system of stable
water isotopes by combining high frequency vapor isotope satellite
observations with the isotope-incorporated general circulation model and a
data assimilation technique based on the ensemble Kalman filter. We
developed an LETKF-based four dimensional data assimilation system which
provides analysis of water isotope and atmospheric state variables, which
are physically and dynamically consistent. Not only this purpose, but also
we have a purpose of quantifying the observation impact on the dynamical
fields (wind, temperature, humidity, pressure). We have done several
numerical experiments using various idealized datasets based on the
pre-executed model simulation. Comparing with a control experiment with
conventional atmospheric fields, addition of isotopic fields as input
observation had small positive impact on both isotopic fields and dynamical
fields. Surprisingly, if there is less conventional atmospheric observation,
the positive impact on the dynamical fields became much larger. The results
indicate that there is potential of isotopic data as dynamical constraint of
the model, particularly for the past with only isotopic observation data
exist.
　最近手がけている水同位体比データ同化に関する最新結果について紹介する。モデ
ルとして同位体大気大循環モデルIsoGSM（Yoshimura et al., 2008）、データ同化手
法として局所アンサンブル変換カルマンフィルターLETKF（Miyoshi and Yamane,
2006）を用いた。モデルの１つのリアリゼーションを真値とした理想実験を使い、同
位体比データを投入することによる風速・気温といった大気力学場に及ぼす影響を定
量化した。その結果、風速や気温が与えられている場合に、さらに同位体比データを
同化しても力学場に与える影響はほとんど認められなかったが、風速や気温の観測が
ない場合は、同位体比の制約を与えることによる力学場の改善が認められた。もちろ
ん、大気観測において同位体比のみが存在するというような状況は、現在においては
あり得ないが、観測史以前の過去にさかのぼると同位体情報のみが存在するというこ
ともあり得る（その場合も、大気の情報ではなく降水等地表の情報になるが）。これ
からクリアすべき課題は山積しているが、同位体データを用いた過去の気候場の復元
という命題に取り組むための準備を整えつつある。

問い合わせ先：渡邊裕美子（京大・理・地惑）