計算科学研究センター データ同化研究チーム

研究概要

データ同化は、シミュレーションと実測データとを融合し相乗効果を生み出す学際的科学で、力学系理論や統計数理に基づくデータサイエンスです。計算機が高度化しシミュレーションが精緻になるほど、実際に観測されたデータとシミュレーションとを突き合わせ、これらを融合することの意義・効用が増します。当研究チームでは、シミュレーションと実測データを最も効果的に融合することをめざし、高度なデータ同化手法やデータ同化の幅広い応用に関する先端研究に取り組みます。特に、高性能なスーパーコンピュータによる「ビッグシミュレーション」と新型センサから得られる「ビッグデータ」を生かすための効率的かつ高精度なデータ同化に向けたチャレンジに取り組みます。具体的には、①効率的かつ高精度なデータ同化に向けた基礎理論やアルゴリズム研究、②高性能スーパーコンピュータおよび新型センサによる「ビッグデータ」を生かしたデータ同化の理論・応用研究、③幅広いシミュレーション領域への新たなデータ同化応用を探る探索研究に取り組んでいます。これらの先進的なデータ同化研究により、シミュレーションの可能性を広げ、高性能スーパーコンピュータの有効活用につなげていきます。

研究主分野

• 数物系科学

研究関連分野

• 情報学

キーワード

• データ同化
• 数値天気予報
• 大規模シミュレーション
• アンサンブルデータ同化
• 自然災害予測

主要論文

• 1.Kotsuki, S., K. Kurosawa, and T. Miyoshi.:
  "On the Properties of Ensemble Forecast Sensitivity to Observations"
  Quart. J. Roy. Meteorol. Soc., in press. doi:10.1002/qj.3534 (2019).
• 2.Honda, T., S. Kotsuki, G.-Y. Lien, Y. Maejima, K. Okamoto and T. Miyoshi.:
  "Assimilation of Himawari-8 All-Sky Radiances Every 10 Minutes: Impact on Precipitation and Flood Risk Prediction"
  J. Geophys. Res., 123, 965-976 (2018).
• 3.Honda, T., T. Miyoshi, G.-Y. Lien, S. Nishizawa, R. Yoshida, S. A. Adachi, K. Terasaki, K. Okamoto, H. Tomita and K. Bessho.:
  "Assimilating All-Sky Himawari-8 Satellite Infrared Radiances: A Case of Typhoon Soudelor (2015)"
  Mon. Wea. Rev., 146, 213-229 (2018).
• 4.Kotsuki, S., T. Miyoshi, K. Terasaki, G.-Y. Lien and E. Kalnay.:
  "Assimilating the Global Satellite Mapping of Precipitation Data with the Nonhydrostatic Icosahedral Atmospheric Model NICAM"
  J. Geophys. Res., 122, 631-650 (2017).
• 5.Arakida, H., T. Miyoshi, T. Ise, S. Shima and S. Kotsuki.:
  "Non-Gaussian data assimilation of satellite-based Leaf Area Index observations with an individual-based dynamic global vegetation model"
  Nonlinear Processes in Geophys., 24, 553-567 (2017).
• 6.Miyoshi, T., G.-Y. Lien, S. Satoh, T. Ushio, K. Bessho, H. Tomita, S. Nishizawa, R. Yoshida, S. A. Adachi, J. Liao, B. Gerofi, Y. Ishikawa, M. Kunii, J. Ruiz, Y. Maejima, S. Otsuka, M. Otsuka, K. Okamoto, and H. Seko.:
  "“Big Data Assimilation” toward Post-peta-scale Severe Weather Prediction: An Overview and Progress"
  Proc. of the IEEE, 104, 2155-2179 (2016).
• 7.Miyoshi, T., M. Kunii, J. Ruiz, G.-Y. Lien, S. Satoh, T. Ushio, K. Bessho, H. Seko, H. Tomita, and Y. Ishikawa:
  "“Big Data Assimilation” Revolutionizing Severe Weather Prediction"
  Bull. Amer. Meteor. Soc., 97, 1347-1354 (2016).
• 8.Otsuka, S., S. Kotsuki, and T. Miyoshi:
  "Nowcasting with data assimilation: a case of Global Satellite Mapping of Precipitation"
  Weather and Forecasting, 31, 1409-1416 (2016).
• 9.Miyoshi, T., K. Kondo, and K. Terasaki:
  "Big Ensemble Data Assimilation in Numerical Weather Prediction"
  Computer, 48, 15-21 (2015).
• 10.Miyoshi, T., K. Kondo, and T. Imamura:
  "The 10240-member ensemble Kalman filtering with an intermediate AGCM"
  Geophys. Res. Lett., 41, 5264-5271 (2014).

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