高度海洋監視システム（ＡＲＧＯ計画）の構築
ミレニアム・プロジェクト「高度海洋監視システム(ARGO計画)の構築」
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| 事 項 | 説 明 |
|---|---|
| 実施施策名 | ○観測システムの構築 (国際協力体制の構築) |
| 実施目標 | 地球規模の中層フロート展開のための国際協力体制の構築・維持を行う。 |
| 平成14年度の事業実施状況 |
（総括：本年度の目標に対する達成状況、来年度以降の課題） 国際協力は一層緊密になり、体制も整ってきているが、計画が成熟するにつれ更に促進する必要がある。 一方、計画の成果を世界に示す必要性もでてきている。
（具体的な事業実施内容） |
| 平成15年度以降の事業実施計画・方針（本年度の改善点） | 現在の国際協力体制を今後も維持、促進するとともに、平成15年11月にArgoに関する国際ワークショップを開き、Argoによる海洋学の進展や社会への応用等についての議論を深めるとともに、計画の成果を世界に紹介する。 |
| 関係機関や民間との連携の状況 | 特になし。 |
| 当該テーマにかかる外的な研究環境（国際動向、研究動向等）など参考事項 | 現在15の国と地域ががアルゴ計画に参加、今年度中には1000個のフロートが同時に観測する体制に到達する見通しとなった。参加国が増加し、計画が進行するにつれ、国際協力、調整の必要度が増している。Project Officeが発足し、 DirectorとしてJ.Gouldが就任した。 |
| 平成14年度所要経費 平成15年度予算措置 |
4百万円 4百万円 |
【省庁名：文部科学省、海洋科学技術センター】
| 事 項 | 説 明 |
|---|---|
| 実施施策名 | ○観測システムの構築 (中層フロートの展開) |
| 実施目標 | 2001年度半ばまでに、中層フロート展開技術研究開発を実施し、2004年度までに各国による貢献と合わせて、中層フロートの展開を達成し、地球規模の海洋観測システムを実現する。 |
| 平成14年度の事業実施状況 |
（総括：本年度の目標に対する達成状況、来年度以降の課題） 目標を達成したが、ボランティア船による投入装置については、さらに改良し簡便化する必要がある。
（具体的な事業実施内容） |
| 平成15年度以降の事業実施計画・方針（本年度の改善点） | フロートの展開については、14年度同様、関係各機関の協力の下に実施する。特にみらいの世界一周航海により、フロート展開の空白域となっている南太平洋、南インド洋への投入を行う。ボランティア船用の投入装置については、14年度の結果を踏まえ実用化へ向けた実海域試験を行う。14年度同様フロートセンサーの投入前検定を行い、センサー精度の評価・検証を継続する。またフロートの回収可能性について関係各機関と検討する。国産フロートの実海域試験も引き続き行う。 |
| 関係機関や民間との連携の状況 | 中層フロートの展開は、気象庁、海上保安庁、水産庁および大学等の関係諸機関の協力を得て実施する。民間会社と共同で現在のセンサーとは別のセンサー開発を引き続き実施する。また、国産フロートの性能向上に関し、国内民間会社と共同で、その評価を実施する。 |
| 当該テーマにかかる外的な研究環境（国際動向、研究動向等）など参考事項 | 国際的には、南半球へのフロート展開が少ないため今後一層強化することが求められている。 広範囲の海洋研究者から、水温・塩分だけでなく、様々なセンサーをフロートに搭載して観測することへの期待が起こってきている。 |
| 平成14年度所要経費 平成15年度予算措置 |
298百万円 256百万円 |
【府省名：国土交通省】
| 事 項 | 説 明 |
|---|---|
| 実施施策名 | 観測システムの構築（ＡＲＧＯフロート以外の観測システム） |
| 実施目標 | 2000年度にアルゴフロートデータのデータを検証・補完する観測システムを整備し、2001年度から運用を開始する。 |
| 平成14年度の事業実施状況 |
（総括：本年度の目標に対する達成状況、来年度以降の課題） 本州南方の比較・検証用海域に設置した係留式測流システムと周囲に配置した検証用フロートによる検証用システムを運用した。これまでに得られたフロートデータと係留式測流システムのデータを用いて比較検討を行った。 海洋短波レーダーを運用し、伊豆諸島周辺の黒潮等の海流データを取得して、公開する体制を整備した。今後は船舶による検証観測を繰り返し実施し、良質なデータの取得に努めることが必要である。
（具体的な事業実施内容） |
| 平成15年度以降の事業実施計画・方針（本年度の改善点） |
検証用フロートや他のアルゴフロートデータ、海洋気象観測船によるＣＴＤ観測結果等を用いてフロートデータ精度の長期的推移、時間的・空間的代表性の検証を進める。また、アルゴフロートによる漂流深度の絶対流速場の推測を進める。 引き続き海洋短波レーダを運用し、伊豆諸島周辺の黒潮等の海流データを取得・公開するとともに、船舶及び係留流速計による検証観測を実施する。また、測量船によるＣＴＤ観測等を実施し、フロートデータの補完・検証に資する。 |
| 関係機関や民間との連携の状況 |
本観測システムによって得られた観測データは、海洋科学技術センターが収集するアルゴフロート等とともに相互交換を図り、フロートデータの品質評価等においてＡＲＧＯ計画の円滑な推進に資する。 測量船による検証観測はフロートデータの品質評価に貢献している。 |
| 当該テーマにかかる外的な研究環境（国際動向、研究動向等）など参考事項 | |
| 平成14年度所要経費 平成15年度予算措置 |
平成14年度 4,967千円（気象庁）
平成15年度 4,740千円（気象庁） |
【府省名：国土交通省 気象庁】
| 事 項 | 説 明 |
|---|---|
| 実施施策名 | 観測データ処理・管理（全球海洋データ解析・提供システムの整備） |
| 実施目標 | 国内のアルゴフロート運用者からリアルタイムで提供を受けた観測データにリアルタイム品質管理を施しGTSに配信するとともに、これらのデータ及びGTSで気象庁が受信した海洋データを関係機関にリアルタイムで提供し、さらに海洋データ同化モデルによる解析プロダクトを提供するシステムを構築する。 |
| 平成14年度の事業実施状況 |
（総括：本年度の目標に対する達成状況、来年度以降の課題） ・整備したシステム：アルゴリアルタイムデータベースは計画どおり順調に運用されている。 ・国際的なアルゴデータ管理に関する合意に基づき、データ処理手順を随時高度化していく必要がある。
（具体的な事業実施内容） |
| 平成15年度以降の事業実施計画・方針（本年度の改善点） |
・アルゴリアルタイムデータベースの運用を継続する ・国際的なアルゴデータ管理に関する合意に基づき、データ処理手順を随時高度化する |
| 関係機関や民間との連携の状況 | ・海洋科学技術センターと連携してデータ処理の高度化を行っている |
| 当該テーマにかかる外的な研究環境（国際動向、研究動向等）など参考事項 |
・アルゴデータ管理のための国際組織の第三回会合が開催された。同会合には気象庁・海洋科学技術センターから担当者が参加した ・アルゴ計画におけるデータ管理の中心となる世界データセンターが業務を開始した。また同データセンターにデータを提供する国ごとのデータ処理システムの構築作業が進んでいる ・韓国のアルゴリアルタイムデータ処理システム構築のための協力を開始した |
| 平成14年度所要経費 平成15年度予算措置 |
平成14年度 18,954千円 平成15年度 17,585千円 |
【省庁名：文部科学省、海洋科学技術センター】
| 事 項 | 説 明 |
|---|---|
| 実施施策名 | ○観測データ処理・管理 (データ品質管理) |
| 実施目標 | アルゴフロートの観測データを高精度で補正するデータ品質管理手法を開発・改良する。これらより高品質なデータセットを作成する。 |
| 平成14年度の事業実施状況 |
（総括：本年度の目標に対する達成状況、来年度以降の課題） 中層フロートの水温・塩分濃度センサーの検定システムは順調に運用されている。平成14年度には1台のフロートを回収し、センサーの事後検定も実施し経時変化を評価した。 遅延モードの品質管理プログラムの移植、高品質過去データセットの整備等、遅延モード品質管理システムの準備は順調に進んでいる。平成15年度にはルーチン的に遅延モード品質管理を行う。
（具体的な事業実施内容） |
| 平成15年度以降の事業実施計画・方針（本年度の改善点） |
（今後の全体計画） 中層フロートの水温・塩分濃度センサーの検定システムの運用を行い、観測データへ適用する。引き続き、より高精度な品質管理手法を開発すると同時に、諸外国の機関と協調し他で開発された品質管理手法と比較検討し、より良い品質管理方法を確立する。
（15年度計画） |
| 関係機関や民間との連携の状況 | 海上保安庁、気象庁で行なわれるフロートデータを検証・補完する観測とデータ交換する事により、品質管理の精度を高めていく。 |
| 当該テーマにかかる外的な研究環境（国際動向、研究動向等）など参考事項 | ARGOに関する国際的な協議等において、データ品質管理方針などについて関係各国と意見調整が行なわれている。第3回ArgoDataManagementMeetingで、これまでの検討の積み重ねにより、米国で開発された品質管理手法を標準的な手法として国際ARGOで採用することが決まった。また同会議において、太平洋海域は海洋科学技術センターと米国太平洋海洋環境研究所（PMEL）が連携してリージョナルセンターを務めることになった。 |
| 平成14年度所要経費 平成15年度予算措置 |
11百万円 11百万円 |
【省庁名：文部科学省、海洋科学技術センター】
| 事 項 | 説 明 |
|---|---|
| 実施施策名 | ○観測データ処理・管理 (データベース) |
| 実施目標 | フロートの生データ、品質管理後のデータ、同化後の格子点データ、同化に必要な他の観測より得られたデータ等を保存・管理するためのデータベースを構築する。 |
| 平成14年度の事業実施状況 |
（総括：本年度の目標に対する達成状況、来年度以降の課題） データベースならびにデータ提供システムは順調に運用されている。アルゴフロートのメタデータおよび遅延モード品質管理されたプロファイルデータ・トラジェクトリーデータをアルゴ形式ファイルで GDAC (Global Data Assembly Center) に定期的に送信することが来年度の課題である。
（具体的な事業実施内容） |
| 平成15年度以降の事業実施計画・方針（本年度の改善点） |
（今後の全体計画） 平成12年度に整備、13年度に開始したデータベースおよびデータ提供システムを維持管理するとともに、関係各国との協議を踏まえて国際的な統一交換形式への対応、他国のデータセンターとの相互交換を進め、全球的な高品質なデータセットを作成し、利用できるようにする。
（15年度計画） |
| 関係機関や民間との連携の状況 | 気象庁と連携してデータ処理の高度化およびデータ交換を行なっている。 |
| 当該テーマにかかる外的な研究環境（国際動向、研究動向等）など参考事項 | ARGOに関する国際的な協議等において、データ交換の仕組みや交換フォーマット、プロダクトなどについて関係各国と意見調整が行なわれている。米仏２つのGDAC、各国のDAC共に順調に運用されている。 |
| 平成14年度所要経費 平成15年度予算措置 |
10百万円 10百万円 |
【省庁名：文部科学省、海洋科学技術センター】
| 事 項 | 説 明 |
|---|---|
| 実施施策名 | ○モデルの高度化・研究開発 (データ同化) |
| 実施目標 | 2001年度までにARGO観測データへ適用するための全球海洋の高精度なデータ同化システムを開発し、2002年度から実際のARGOデータを伴った格子点データセットの作成を開始する。 |
| 平成14年度の事業実施状況 |
（総括：本年度の目標に対する達成状況、来年度以降の課題） ARGO実測データを用いた格子点データセットの作成開始に備えて、４次元データ同化システムの運用試験と同化手法の改善、並びにモデルのインプットデータの整備を行った。15年度から、ARGO実測データを利用した再解析データセットの作成を行う。
（具体的な事業実施内容） |
| 平成15年度以降の事業実施計画・方針（本年度の改善点） | 開発された全球海洋の高精度な4次元データ同化システムを使って、ARGOの実測データを用いた格子点データセットの作成を行い、同化手法の更なる改善とその運用に向けた自動化ツール及び格子点データの有効利用について種々の角度から検討を加える。 |
| 関係機関や民間との連携の状況 | 地球フロンティア研究システムと協力してデータ同化手法の開発、改良を行う．また、気象庁や海上保安庁とも情報を交換し、海水温予測モデルの高度化に貢献する．NOAA/NCEPとも連携を図っていく。 |
| 当該テーマにかかる外的な研究環境（国際動向、研究動向等）など参考事項 | 4次元変分法によるデータ同化は、MIT、スクリプス海洋研究所及びNASA/JPL(ECCOグループ)で1部実施．現在、米国GFDLとNASA、スクリプス海洋研究所などが共同で開発中．また、全球海洋データ同化実験（GODAE：Global Ocean Data Assimilation Experiment; 2003?2005）へ向けて、関係各国と連携して対応する予定 |
| 平成14年度所要経費 平成15年度予算措置 |
31百万円 31百万円 |
【省庁名：文部科学省、海洋科学技術センター】
| 事 項 | 説 明 |
|---|---|
| 実施施策名 | ○モデルの高度化・研究開発 (気候変動予測モデルの高度化研究) |
| 実施目標 | 2004年度までに気候変動予測モデルの高度化を図る。 |
| 平成14年度の事業実施状況 |
（総括：本年度の目標に対する達成状況、来年度以降の課題） 地球フロンティア研究システム・気候変動予測研究領域（山形俊男領域長）において、平成１４年度に、海況予測を目指した「日本沿海予測実験；JCOPE (Japan Coastal Prediction Experiment)」のための予測モデルに、ARGOデータを取り込むためのアルゴリズムを導入した。 平成１５年度以降の課題としては、JCOPEの高度化ならびに高解像度大気・海洋モデルの高度化を目指す。
（具体的な事業実施内容） |
| 平成15年度以降の事業実施計画・方針（本年度の改善点） | 全世界の様々な海域に展開されたARGOフロートから得られるデータ（我が国のフロートのみに限らず全世界に展開されているフロートからのデータ）を用いて、JCOPE を高度化するとともに、高解像度大気・海洋モデルを地球シミュレーターを用いて駆動した高解像度シミュレーションを行い、現在の予測可能性の向上に貢献する。 |
| 関係機関や民間との連携の状況 | 本研究は、WCRPの気候変動と予測可能性研究(CLIVAR)や地球海洋観測システム(GOOS)、地球気候観測システム(GCOS)に貢献する。また、米国、欧州、アジア、豪州、ロシアなどのモデル研究Fグループとの連携を強化していく予定である。 |
| 当該テーマにかかる外的な研究環境（国際動向、研究動向等）など参考事項 | 米国大気研究センター（NCAR; National Center for Atmospheric Research)やヨーロッパ中期気象予報センター（ECMWF;European Center for Medium Weather Forecasts)、英国ハドレー気候研究センターなどで、スーパーコンピュータによる気候変動予測モデルの予測精度向上を目指した研究が行われており、ハドレー気候研究センターとはJAMSTECの地球シミュレーター研究開発センターが共同研究を締結して、地球シミュレーターを用いた気候変動予測モデルの開発を進めているところである。 |
| 平成14年度所要経費 平成15年度予算措置 |
なし（別途、「フロンティア研究システム費」として計上」） なし（ 同上 ） |
【府省名：国土交通省 気象庁】
| 事 項 | 説 明 |
|---|---|
| 実施施策名 | モデルの高度化・研究開発 （海水温予測モデル） |
| 実施目標 | 2002年度までに海面水温予測精度１℃を、2004年度までに予測精度0.5℃を実現する。 |
| 平成14年度の事業実施状況 |
（総括：本年度の目標に対する達成状況、来年度以降の課題） ・既存のエルニーニョ予測モデルをベースに、海水温予測モデル（大気海洋結合モデル）を高度化した。過去事例について再現予測実験を行った結果、中間目標に近い水準の予測精度（1.05℃）を得た。 ・東部太平洋赤道域の水温変動については、既存のエルニーニョ予測モデルに比べ予測精度の向上は明瞭だが、西部太平洋熱帯域については顕著な改善は見られていない。
（具体的な事業実施内容） |
| 平成15年度以降の事業実施計画・方針（本年度の改善点） |
・平成15〜16年度： 平成14年度に完成した海水温予測モデルについては、初期化に関する感度実験を通して、予測精度の向上を図る。 また、大気モデルの解像度を水平約300km、鉛直40層から、水平約200km、鉛直40層、海洋モデルの解像度を南北2.0度×東西2.5度、鉛直20層から、南北1度×東西1度、鉛直50層に上げたモデルを作成し、気候値の改善などを通して、東部太平洋赤道域だけでなく、西部太平洋熱帯域の海水温予測の精度の向上を目指す。 |
| 関係機関や民間との連携の状況 | ・平成15年4月、オーストラリア気象局を訪問し、大気海洋結合モデルの開発状況について意見交換を行った。 |
| 当該テーマにかかる外的な研究環境（国際動向、研究動向等）など参考事項 | |
| 平成14年度所要経費 平成15年度予算措置 |
平成14年度 46,542千円 平成15年度 38,271千円 |