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MIROC4.1. PDF 予報  ( 渡部・江守 ) 雲氷予報  ( 小倉・江守 ) 新境界層  ( 千喜良・望月 ) full SPRINTARS MATSIRO mosaic ( 新積雲 ). 各スキームの特徴と結合 . PDF 予報 ( newcld ) オリジナル、 PDF 分散と歪度を予報 雲氷予報 ( progice ) Wilson&Ballard (1999) ベース、雲氷混合比予報 簡略版、氷雲量推定はオリジナル 新境界層 ( nn04 ) Nakanishi&Niino (2004) ベース レベル 2.5 、 TKE 予報 結合

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miroc4 1
MIROC4.1
  • PDF予報 (渡部・江守)
  • 雲氷予報 (小倉・江守)
  • 新境界層 (千喜良・望月)
  • full SPRINTARS
  • MATSIRO mosaic
  • (新積雲)
slide2
各スキームの特徴と結合 
  • PDF予報 (newcld)
    • オリジナル、PDF分散と歪度を予報
  • 雲氷予報 (progice)
    • Wilson&Ballard (1999)ベース、雲氷混合比予報
    • 簡略版、氷雲量推定はオリジナル
  • 新境界層 (nn04)
    • Nakanishi&Niino (2004)ベース
    • レベル2.5、TKE予報
  • 結合
    • PDFは水雲に限定
    • PDFソース項にnn04の分散を利用
slide3
経緯 
  • newcld+progice+nn0408/02/22版
  • full ⇒ 新fullへ (渡辺、西村、大越智)
  • newcldのMIROC4.1でのふるまい(渡部、金井)
  • progiceのMIROC4.1でのふるまい(小倉)
  • nn04、newcld+nn04、newcld+progice+nn04

 のMIROC4.1でのふるまい (望月、渡部)

  • full氷予報+full SPRINTARSで放射収支は

 大きく変わり得るので、誤差の定量議論は

 現状ではさほどイミなし。

  • 各スキームの癖をつかむ&全部のせで個々の

 スキームの癖が同様に見られるか否かの把握

slide4
全球平均時系列 (    ゆるめ)

2m 気温

2m 比湿

どのスキームもtuned 4.0(REF1h)に比して

冷却、乾燥傾向をもたらす

slide5
年平均降水量気候値

ITCZがカッコ悪い(newcld⇒newcld+nn04で増幅)

slide6
年平均上層雲量気候値誤差

progiceで上層雲不足

slide7
年平均OLR気候値誤差

progiceでOLR出すぎ

slide8
年平均下層雲量気候値誤差

newcldで

下層雲過大

progiceで下層雲過大

nn04で下層雲さらに過大

slide9
年平均OSR気候値誤差

newcldで

OSR不足

nn04でOSRもっと不足

slide10
(2週間前の)現状分析
  • progiceは高緯度下層雲と熱帯上層雲に支配的 
    • 上層雲不足、下層雲過大 ⇒ チューニングでは困難?
    • 詳細版(粒径依存性)に期待
  • newcld、nn04ともに熱帯-中緯度海上下層雲に支配的
  • 全部入りでも個別スキームのふるまいは概ね同じよう

 だが、newcldの悪い癖が増幅される

  • デフォルトで冷却傾向?⇒チューニングではなくコード

 見直しで解決?

slide11
特記事項

ESとSRで結果が違う(全球平均放射収支で~10W/m2)

  • GTRACEの問題⇒dtrcr-eps.Fで解決
  • しかし以下の文法は危ない
  • if ( A .GT. 0.D0 ) Y=X/A

MATSIRO入りだと最下層で過大な雲水生成

  • 乱流がきちんと上へ水蒸気を運ばない?
  • +nn04で解決
slide12
全球平均時系列 (    きつめ)

2m 気温

2m 比湿

全球平均ではnewcldおよびnewcld+nn04のドリフトは解消

しかし、放射バイアス(特にOSR)の空間分布は改善されず

諸悪の根源は、newcldでの亜熱帯海洋上の下層雲過大評価?

slide13
年平均気候値

precipitation

SST

OSR bias

REF1h

newcld

+nn04

slide14

×

     ⇒ cloud deckが消散するはずが、直上の

層で雲ができてしまい、より悪くなる

下層雲改善へ向けて

CTEI? 

年平均下層雲量気候値

slide15

・ 亜熱帯海洋西(東)で減る(増える)⇒潜在的にはgood

・ ただし赤道ではSSTが全般に下がる(現状ではマズイ)

下層雲改善へ向けて

境界層を細かく? 

年平均下層雲量&OSR誤差気候値

slide16

・ μ2のソース項をLevel 3の予報方程式から導出したものに変更

・ μ2&qc分布は大きく改善、しかし他の気候値に対する効果は不十分

下層雲改善へ向けて

newcld+nn04結合方法に問題? 

年平均下層雲水量&PDF分散気候値

・ newcldでOSRに悪さをしている亜熱帯海上ではTKE大⇒PDF分散大

・ newcld+nn04ではTKE分布はずっと改善されている(のに?)

slide17
下層雲改善へ向けて

雲量⇔PDFの可逆プロセスに問題?

newcldにおける年平均気候値

μ2&qc 850hPa

Cf 850hPa

precipitation

SST

opdf=f

opdf=t

上-中

slide18
(昨日の)現状分析
  • スケジュール押しているがモデルはマシになってきている

 (新fullの問題解決が最優先か)

  • 前バージョンにはまだ及ばない(ITCZ,warm pool,…)
  • チューニングは全球放射収支程度、バイアス分布

 改善にはコード細部見直しで対応

  • newcld+nn04的には境界層は倍程度に細かいのがよさげ
  • 新外部データ、気候感度、変動(ENSO,NADW,…)、

 高解像度化(T85→T106→T213)を急がねば、、、

slide23
年平均下層雲量:スキーム間の差

newcld効果

progice効果

nn04効果

slide24
年平均下層雲水量&PDF分散気候値

・ nn04で赤道域の下層分散は増幅するが、雲水分布を劇的には変えない

・ 亜熱帯では、雲量・雲水ともに増える