報告書番号

SS25017

タイトル（和文）

次世代気象モデルMPASを用いた2024年台風10号の再現評価

タイトル（英文）

Evaluating the reproducibility of Typhoon Shanshan (2024) using a next generation weather model MPAS

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

背景
当所では，電気事業における気象災害への対策支援を目的として，数値気象モデル（以降，気象モデル）WRFに基づく気象予測・解析システムNuWFASの開発を進めてきた．開発元である米国大気研究センター（NCAR）でのWRFの開発終了に合わせ，当所では，次世代気象モデルMPASを中核に据えた新システムの開発を検討している．MPASは，等間隔の直角格子を利用するWRFとは異なり，不等間隔の非構造（六角形）格子のメッシュ構成を採用している．そのため，MPASのメッシュ構成が日本域の顕著事象の再現精度にどのような影響をもたらすか把握する必要がある．

目的
顕著事象の一例として，2024年台風10号（以下，T2410）を対象にした再現計算を実施し，MPASのメッシュ構成が台風の再現性に与える影響を評価する．

主な成果
1. MPASを用いた再現計算環境の整備
T2410を対象に，MPAS全球計算，日本域のみのMPAS領域計算，WRF領域計算の3系統の計算環境を整備した．MPAS全球計算では，全球を一様に高解像度化した「単一メッシュ」と日本付近のみを高解像度化した「可変メッシュ」が用いられた．MPAS領域計算では，これらのメッシュから日本域のみを切り出して用いられた．
2. 台風の進路・移動速度・強度の評価
MPAS全球計算の単一メッシュと可変メッシュでの計算結果の比較により，両者の台風の進路・移動速度・強度は概ね類似すること，可変メッシュを用いることで計算コストを削減できることを確認した．MPASとWRFの領域計算では，進路・移動速度・強度の結果に大きな違いは見られず，台風予測における妥当性を示した．
3. 台風に伴う積算降雨量の再現性の評価
MPAS とWRF 領域計算の積算降雨量分布は気象庁解析雨量分布を概ね再現し，モデル間で大きな差異は認められなかった．

今後の展開
妥当性が確認されたMPASの気象予測・解析システムへの導入に向け，他の台風を含む顕著な気象事例で検証を行い，パラメータ設定およびメッシュ構成が再現精度に与える影響を整理する．

概要 （英文）

This study evaluates the performance of the Model for Prediction Across Scales (MPAS) and the Weather Research and Forecasting (WRF) models in reproducing various aspects of Typhoon Shanshan (2024), a powerful storm that resulted in widespread damage across southern and eastern Japan. Several MPAS global mesh configurations were tested, including quasi-uniform and variable-resolution meshes, the latter of which gradually increase from coarse global resolutions to higher resolutions over a specific region. For regional simulations, WRF was run with a uniform grid spacing and a nesting configuration, whereas MPAS was run with uniform grid spacing and a variable-resolution regional mesh. The storm's track, movement, and intensity are examined from the global and regional simulations, while accumulated precipitation and storm characteristics, including 3-hour accumulated precipitation, sea-level pressure, and 925 hPa wind characteristics, were examined using the regional product.
For global MPAS simulations, variable meshes with the same regional grid-cell spacing as the quasi-uniform mesh yielded results comparable to those of the quasi-uniform mesh, with significantly lower computational demand. In terms of model performance, simulations initiated in the early stages of the typhoon were poor, indicating difficulty in simulating the environmental factors that contributed to the storm's unusual path. Model performance gradually improved as simulations were initiated at later stages of the storm's lifecycle. For regional simulations, model performance for storm tracks, movement, intensity, and accumulated precipitation was generally similar across model settings, whereas differences were observed between WRF and MPAS. Specifically, MPAS exhibited higher reproducibility with respect to storm intensity and winds, while maintaining comparable results across other factors examined.

報告者

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