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研究チーム紹介
複合系気候科学研究チーム
複合系気候科学研究チーム
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チームプリンシパル 富田 浩文
（とみた ひろふみ）
htomita[at]riken.jp （拠点：神戸）- Emailの[at]は@にご変更ください。
- 1999
- 東京大学大学院工学系研究科修了、博士（工学）
- 1999
- 地球フロンティア研究システム（後の地球フロンティア研究センター） 研究員
- 2007
- 地球フロンティア研究センター（現 海洋研究開発機構）主任研究員
- 2011
- 理化学研究所計算科学研究機構（AICS）（現：計算科学研究センター（R-CCS））複合系気候科学研究チーム チームリーダー（現職）
- 2025
- 理化学研究所計算科学研究センター（R-CCS） 総合防災・減災研究チーム チームプリンシパル（現職）
キーワード
- ハイパフォーマンスコンピューティング
- 気候モデリング
研究概要
気候のシミュレーションでは、計算方法の組み合わせによって大きな不確実性が存在します。計算方法による不確実性の原因はどこにあるかを突き止めること、また避けることができない不確定性の評価が必要不可欠です。我々のチームではこれを容易にするため、計算手法を体系化し様々な大型計算機上で高い計算効率を持つ計算気候科学の基盤的ライブラリーとそれを用いたモデル・解析ツールを研究開発しています。また、従来の方法よりも確実な指導原理に基づいた計算手法を用いながら、その理論的研究や先導的な大型気候計算研究を推進します。
主な研究成果
超高解像度全球大気シミュレーションで積乱雲をリアルに表現
我々は、全球雲解像モデルを用いて、水平格子サイズ1kmを切る解像度での全球大気のシミュレーションを世界で初めて行いました。高い空間解像度での実験を行うことで、積乱雲などの対流を複数の格子で表現できるようになりました。格子サイズが2km以下となると、モデルの中で再現される積乱雲が現実に近づき、再現性が向上することが示されました。この研究により、モデル内で雲を直接解像することが可能となりましたが、さらに結果の不確定性を排除し、現象の収束性を示すためには、より高い解像度での渦解像モデルによる研究に取り組んでいく必要があります。
格子間隔870mでの全球大気シミュレーション
主要論文
- Kawai Y., and Tomita, H.:
“Numerical Accuracy Necessary for Large-Eddy Simulation of Planetary Boundary Layer Turbulence using Discontinuous Galerkin Method”
Mon. Weather. Rev., 151(6), 1479-1508 (2023). - Yanase, T., S. Nishizawa, H. Miura, and H. Tomita:
“Characteristic form and distance in high-level hierarchical structure of self-aggregated clouds in radiative-convective equilibrium”
Geophysical Research Letters, Vol. 49, Issue 18, e2022GL100000 (2022). - Kawai, Y., and Tomita, H.:
"Numerical Accuracy of Advection Scheme Necessary for Large-Eddy Simulation of Planetary Boundary Layer Turbulence"
Mon. Weather. Rev., 149(9), 2993-3012 (2021). - Yanase, T., Nishizawa, S., Miura, H., Takemi, T., and Tomita, H.:
"New critical lenght for the onset of self-aggregation of moist convection"
Geophys. Res. Lett., 47, e2020GL088763 (2020). - Adachi, S. A. and Tomita, H.:
"Methodology of the constraint condition in dynamical downscaling for regional climate evaluation: A review"
J. Geophys. Res., 125 (11), e2019JD032166 (2020). - Sueki, K., Yamaura, T., Yashiro, H., Nishizawa, S., Yoshida, R., Kajikawa, Y., and Tomita, H.:
"Convergence of convective updraft emsembles with respect to the grid spacing of atmospheric models"
Geophys. Res. Lett., 46, 14817-14825 (2019). - Adachi, S. A., Nishizawa, S., Yoshida, R., Yamaura, T., Ando, K., Yashiro, H., Kajikawa, Y., and Tomita, H.:
"Contributions of changes in climatology and perturbation and the resulting nonlinearity to regional climate change"
Nature Communications, 8, 2224 (2017). - Sato, Y., Miura, H., Yashiro, H., Goto, D., Takemura, T., Tomita, H., and Nakajima, T.:
"Unrealistically pristine air in the Arctic produced by current global scale models"
Scientific Reports, 6, Article number: 26561 (2016). - Nishizawa, S., Yashiro, H., Sato, Y., Miyamoto, Y., and Tomita, H.:
"Influence of grid aspect ratio on planetary boundary layer turbulence in large-eddy simulations"
Geosci. Model Dev., 8, 3393-3419 (2015). - Miyamoto, Y., Kajikawa, Y., Yoshida, R., Yamaura, T., Yashiro, H., and Tomita, H.:
"Deep moist atmospheric convection in a sub-kilometer global simulation"
Geophys. Res. Lett., pp.4922–4926 (2013).
