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研究室について
About Our Lab
Integrated Land Simulatorによる、地球環境課題への挑戦
全球気候システムの中で、陸は雪氷圏、水圏、地表面における複雑な過程を含み、気候システムと相互作用しています。そのため陸域のモデル化は気候モデリングにおいて重要な要素のひとつです。また、洪水・渇水予測等のためにも、精度良い陸域シミュレーションは重要です。
私たちは統合陸域シミュレータ(ILS)と呼ばれる新しい陸域シミュレータを開発しています。ILSは、複数の陸域要素モデルから構成され、これらが汎用カプラで結合されています。これにより、任意の格子系のまま、別の格子系の大気モデルや海洋モデル、さらに別の事象を表現したモデル（例えば植生の繁茂枯死や人間の営みなど）を、今までよりも簡単に結合して数値実験を行うことができるようになりました。
現在、陸域物理モデルMATSIRO、河川動態モデルCaMa-Floodが結合されており、他の陸域要素モデルの結合も進行中です。大気海洋大循環モデルとの結合により、気候モデル全体の性能を向上させ、将来や過去の気候をより精度良く予測・再現することを目標としています。
研究内容
Research Highlights
統合陸域シミュレータの開発・高解像度陸域モデリング
次世代陸域モデリングのパラダイムシフト
MPMD（Multiple Program Multiple Data）アーキテクチャに基づくILSは、各コンポーネントモデルが独立に最適化された格子系と時間ステップで動作しながら、汎用カプラJcupを介して高効率に情報交換を行います。このデザインにより、従来は技術的に困難であった異なる空間・時間解像度を持つモデルの統合が実現しました。
Land-Atmosphere Coupling の定量的理解
Land-Atmosphere Coupling の定量的理解
陸域過程は、エネルギー・水・炭素フラックスを通じて大気と双方向に作用します。特に、雪融水により形成される季節的湿地は、蒸発散の増大を通じて地域気候に有意な影響を与えることが示されています。私たちのサブグリッドスケール湿地スキームは、従来モデルでは見落とされていた陸面-大気フィードバックを適切に表現します。
寒冷域の陸域水循環・水資源評価
積雪水資源の高精度予測に向けて
雪は天然のダムとして機能し、春季から夏季にかけての水資源供給を支えています。サブグリッド雪分布（SSNOWD）スキームは、地形や植生による積雪の空間的不均一性を考慮することで、雪被覆率と融雪プロセスの再現性を大幅に向上させました。