計算手法

本研究では，第 3 章および第 4 章で使用する温暖化シナリオおよび将来気候デー タが異なるため，データに関する詳細な解説は各章で行い，本節では擬似温暖化実 験の基本となる温暖化気候差分および擬似温暖化実験のための擬似温暖化気象デー タの計算手法について簡潔に説明する（図-2.5.1）．

台風強度に関する温暖化影響評価を行うためには，擬似温暖化実験に必要な気温，

相対湿度，ジオポテンシャル高度，地表面気圧，海水面温度，および海洋混合層厚 さの初期値・境界値・同化値を作成する必要がある．そして2000 年から2100年ま での各年の月平均場を用いて，これらの物理量に関する将来気候下の月毎の温暖化 気候差分∆𝐺（GWD；Global Warming monthly mean Difference）が算出される．その 際，温暖化気候差分∆𝐺は

∆𝐺(𝑥, 𝑦, 𝑝, 𝑚) = 𝐺_𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑝, 𝑚) − 𝐺_𝑝(𝑥, 𝑦, 𝑝, 𝑚)

と定義される．ここで𝐺𝑝(𝑥, 𝑦, 𝑝, 𝑚)は，各GCMから得られる10年間または 20年間 程度のまとまった期間を現在気候と定義し（例えば2000年から2019年の20年間），

各月の月平均値（添え字のpは現在気候を意味する）を表す．𝐺_𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑝, 𝑚)は，対象と する将来の年代（現在気候の期間と同じ期間を取る）を将来気候と定義し（例えば 2080年から2099年の20年間），各月の平均値（添え字のfは将来気候を意味する）

（2.5.1）

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を表す．𝑥は経度，𝑦は緯度，𝑝は気圧，𝑚は月であり，これらの関数によって𝐺_𝑝およ び𝐺_𝑓は表現される．∆𝐺はおよそ100年間における温暖化による平均的変化を意味し ている．100年間のうちある特定の1 年ではなく，10年間（第 3 章での計算）また は20年間（第 4 章での計算）の平均値を用いて温暖化気候差分を計算することで，

年々変動による年ごとのばらつきの影響を考えないようにするための処理である．

ここで求めた∆𝐺を，𝐴_𝑝(𝑥, 𝑦, 𝑝, 𝑚)（現在気候の気候場，本研究では NCEP FNL デー タ）に加算することにより，

𝐴𝑓∗ (𝑥, 𝑦, 𝑝, 𝑚) = 𝐴𝑝(𝑥, 𝑦, 𝑝, 𝑚) + ∆𝐺(𝑥, 𝑦, 𝑝, 𝑚)

となり，𝐴_𝑓∗ (𝑥, 𝑦, 𝑝, 𝑚)，すなわち，擬似温暖化実験のための将来気候における擬 似温暖化気象データを得ることができる．このプロセスを高解像度台風モデルに必 要となる気温，相対湿度，ジオポテンシャル高度，地表面気圧，海水面温度に対し て適用する必要がある．

（2.5.2）

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図-2.5.1 擬似温暖化実験の計算フローのイメージ図

（ΔGの算出において 20年間平均値を用いた場合）

米国NCEPの データ

RCP8.5シナリオ

• 将来気候場（G_𝑓）

• 現在気候場（𝐺_𝑝）

 GCM間の

不確実性を考慮

 気候変動による 変化量を加算

 各GCMが持つ バイアスの除去

世界中の GCMによるデータ

アンサンブル平均値

NCEP全球客観 解析データ（FNL）

𝐴𝑝

温暖化気候差分の算出

∆ = 𝐺 _𝑓 − 𝐺 _𝑝

20年間平均

（将来：2080～2099；現在：2000～2019） 月別平均データ（5月～１０月）

気温，海水面温度，ジオポテンシャル高度，

東西風速，南北風速，相対湿度

𝐴

= 𝐴

+ ∆

将来気候の入力データの作成

各GCMの 水平解像度

解像度 1 × 1 解像度

1 × 1 に内挿

ダウンスケーリング

高解像度台風モデル

- 48 - 参考文献

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