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」事業実施報告書

【機関名:文部科学省、海洋科学技術センター、国土交通省、気象庁】

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
  (総括:本年度の目標に対する達成状況、来年度以降の課題)
 地球規模の中層フロ?ト展開のため、環太平洋諸国をはじめとする関係諸国、世界気象機関(WMO)、ユネスコ政府間海洋委員会(IOC)等の関係機関との国際協力体制を構築した。

(具体的な事業実施内容)
 太平洋島嶼国及び東南アジア沿岸国を対象に、ARGO計画を紹介し、理解・支援・協力を呼びかけるための国際会議、シンポジウム及び講演会を開催した。
 平成12年4月13日、14日の両日、東京において、米、加、仏、豪、韓、日の太平洋主要国及び関係国際機関の代表が集まる国際会議を、日米の主導のもと開催し、アルゴ計画の推進に向けて協力の意志を確認するとともに、各国の協力を求めた「東京ステートメント」を採択した。また、平成12年5月に開催される世界気象機関の執行理事会において関係各国にアルゴ計画への参加を働きかけるとともに、ユネスコ政府間海洋学委員会においても同様の働きかけを行った。
 ミレニアム・プロジェクト「高度海洋観測システム(ARGO計画)の構築」を紹介するパンフレット(英文版と和文の2種類)を作成し、関係国に配布した。
 平成12年7月13日に開催された九州・沖縄G8サミット外相会合でとりまとめられた「総括」に、アルゴ計画の重要性が記述された。
 アルゴ計画の推進に必要な島嶼国や沿岸国の理解と協力を求めるため、平成12年10月5日東京において、米国、インドネシア、フィリピン、太平洋島嶼国代表として南太平洋地域環境計画、日本の関係国際機関の代表が集まる国際会議を開催し、アルゴ計画への積極的な参加を求める「東京Argoステートメント」を採択した。
 平成13年3月5日(月)--9日(金)の5日間、海洋科学技術センター横須賀本部で「アルゴ計画展開・運用フォーラム」を開催した。中国、インド、韓国、フィジーなど14ヶ国・機関よりの出席があり、本計画の意義を確認し、フロートの展開・運用に関しての当方の方針に理解を得た。

平成12年度の事業実施状況

平成13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)
 環太平洋諸国をはじめとする関係各国にアルゴ計画への参加を働きかけるとともに、WMO、IOC等の国際機関との国際協力体制を維持する。

(13年度計画)
 同上

関係機関や民間との連携の状況 本プロジェクトの国内関係機関である、文部科学省、国土交通省、気象庁、海上保安庁及び海洋科学技術センターは相互に連絡を取りあい、平成12年度の事業計画を実施した。
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11年4月及び平成12年2月の日米コモンアジェンダ次官級会合において「両国政府はアルゴ計画を積極的に推進していくこと」で合意した。WMO、IOCはARGO計画を支援するとともに、加盟各国に対し積極的な参加と貢献を求めた。
平成12年度所要経費
平成13年度予算措置
37百万円
28百万円


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」事業実施報告書

【機関名: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、各国による貢献とあわせて、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12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)
 中層フロート展開技術研究開発を実施した。

(具体的な事業実施内容)
 センサー精度向上のための性能評価ならびにフロート展開最適化研究に着手するとともに、ボランティア船からの投入方法の調査検討を行った。また、耐用年数を終えたフロートが環境に与える影響についての調査検討も行った。

平成13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13年度半ばまでに、中層フロートの展開技術研究開発を実施し、本格的展開に必要な技術や展開方法に関する知見を獲得する。平成13年度後半からは、関係諸機関との連携による中層フロートの展開を行うと同時に、必要に応じ貨物船や漁船等ボランティア船からの展開も行い、平成16年度までに、各国による貢献とあわせて、全球的な中層フロートの展開を達成する。

(13年度計画)
 年度半ばを目途に、センサー精度向上、フロート投入装置の開発、環境影響調査を進め、展開に必要な技術・知識を得る。また、フロート展開最適化研究を行い、展開計画を作成して年度後半には関係諸機関との連携による中層フロートの展開を行う。

関係機関や民間との連携の状況  センサーの精度向上においては、国内計測機器メーカーとの共同研究を実施する。中層フロートの展開は、気象庁、海上保安庁及び水産庁等の関係諸機関の協力を得て実施する。また、ボランティア船からのフロート投入は、海運会社等の協力を得て投入装置の開発及び一部フロートの投入を行う。
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  中層フロートの技術開発は米国や仏国が先行して進めており、「APEX」、「SOLO」等の製品がすでに開発されているが、センサーの精度維持や、長寿命化等の性能において開発課題が残されている。
平成12年度所要経費
平成13年度予算措置
154百万円
266百万円


ミレニアム・プロジェクト「高度海洋監視システム(AGRO計画)の推進」事業実施報告書

【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(アルゴ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12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)
 アルゴフロートデータの精度の長期的推移、時間的・空間的代表性を係留式測流結果と併せて検証するため、平成12年度は係留式測流システムの整備と、検証用フロートの一部を投入した。来年度以降、検証システムを運用し、得られた比較結果等を海洋データ同化モデルにフロートデータを同化する際の誤差評価や調整に活用する。
 また、常時、黒潮等の広範囲な海流の状況を把握することにより、中層フロートデータの補完を行うため、平成12年度は、海洋短波レーダーの整備を行っ"
平成13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)
係留式測流システムを実海域に設置し、その周囲に検証用フロートを配置することにより、アルゴフロートデータの精度の長期的推移、時間的・空間的代表性を係留式測流結果と併せて検証する。
 海洋短波レーダーを運用するとともに既存の海洋観測等を行い、フロートデータの補完・検証に資する。

(平成13年度計画)
 係留式測流システムを本州南方の比較・検証用海域に設置し、周囲に検証用フロートを配置し、検証用システムを運用する。そして、係留系から得られる海流の高精度資料と検証用フロートの解析資料(水温・塩分から求まる地衡流シア)を比較・検証する。
 海洋短波レーダーの運用に着手し、伊豆諸島周辺の黒潮等の海流データを取得する。得られたデータを中層フロートデータの補完に役立てるとともに、海況情報として、ウェッブ上で公開する。また、引き続き、測量船によるCTD観測を実施し、フロートデータの補完・検証に役立てる。"

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。
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12年度所要経費
平成13年度予算措置
平成12年度
54,020 千円 (気象庁)
104,961 千円 (海上保安庁)
平成13年度
4,306 千円 (気象庁)
7,145 千円 (海上保安庁)


ミレニアム・プロジェクト「高度海洋監視システム(AGRO計画)の推進」事業実施報告書

【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12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、13年度以降の課題)
  • 国内アルゴフロートデータをGTSに配信するシステムの整備を完了し、GTSへの配信を開始した。また、GTSで気象庁が受信した海洋データ及び全世界のアルゴフロート位置情報を関係機関にリアルタイムで提供するシステム及び解析プロダクトを提供するシステムの整備を完了し、ウエッブによる提供を開始した。(http://goos.kishou.go.jp/argo/)
  • アルゴフロートデータのリアルタイム品質管理と品質管理済みデータのインターネットによる提供については、品質管理手順及びフォーマットの国際標準化作業の結果を待って、13年度に具体化を行う。

    (具体的な事業実施内容)

  • 国内アルゴフロートデータをGTSに配信するシステムの整備
  • GTSで受信した海洋データ、全世界のアルゴフロート位置情報及び解析プロダクトを提供するシステムの整備
  • ウエッブ(http://goos.kishou.go.jp/argo/)による提供の開始
  • 平成13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年度に整備したシステムを運用し、アルゴデータ処理の国際標準化作業の進捗状況を踏まえつつ、国内アルゴフロートデータのリアルタイム品質管理、GTS入力及びインターネットでの即時的提供を進める。

    (平成13年度計画)

  • 平成12年度に構築したシステムの運用を継続する。
  • アルゴフロートデータのリアルタイム品質管理と品質管理済みデータのインターネットによる提供について、品質管理手順及びフォーマットの国際標準化作業の結果を踏まえて具体化を行う。
  • "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国際的な科学コミュニティーの要求に見合うデータ処理システムの構築を進めている(リアルタイムデータ処理は気象庁が、遅延モードのデータ処理は海洋科学技術センターが実施)。
  • 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
  • データ処理システムについては国際的な連携のもと各国のデータ処理担当機関が統一した手法で行うよう調整を行っている。
  • ARGO計画に参画する各国それぞれにデータ処理システムの構築が進んでいる。
  • 平成12年度所要経費
    平成13年度予算措置
    平成12年度 275,924 千円 (気象庁)
    平成13年度 11,115 千円 (気象庁)


    ミレニアム・プロジェクト「高度海洋監視システム(AGRO計画)の推進」事業実施報告書

    【機関名: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  2001年度半ばまでに中層フロートのデータを高精度で補正するデータ品質管理手法を開発し、2001年度後半から高品質なデータセットの作成を開始する
    平成12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、本年度以降の課題)
     中層フロートの水温・塩分濃度センサーの較正を行うシステムを構築する。

    (具体的な事業実施内容)
     中層フロートの水温・塩分濃度センサーの較正を行う恒温槽を整備し、今年度展開するフロートを対象に試験的に較正を行った。空間的に近いデータと比較し品質評価するために、関係機関の協力を得て中層フロート以外の実海域観測データを収集するシステムを構築した。また、データの品質管理を効率良く行うため、歴史的データを活用して、海域の統計的特性の把握を行った。

    平成13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)
     フロート投入前の水温・塩分濃度センサーの較正を開始し、観測データへ適用する。また、歴史的データの統計的処理対象海域をインド洋・南太平洋へ拡大するとともに、歴史的データ及び実海域データを用いた品質管理手法の開発を進めることにより、中層フロートのデータを高精度で補正するデータ品質管理手法を発展させ、高品質なデータセットを作成する。

    (13年度計画)
     水温・塩分濃度センサーを較正するとともに、その結果を観測データへ適用する手法の検討を開始する。平成12年度の北太平洋海域に続き、インド洋における歴史的データの収集・統計的処理を行い、品質管理に使用できるようにする。平成13年度半ばまでに品質管理手法を発展させ、平成13年度後半から高品質なデータセット作成を開始する。

    関係機関や民間との連携の状況  海上保安庁、気象庁で行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ことにより、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などにおいて、データ管理方針等について関係各国と意見調整が行われている。
    平成12年度所要経費
    平成13年度予算措置
    65百万円
    21百万円


    ミレニアム・プロジェクト「高度海洋監視システム(AGRO計画)の推進」事業実施報告書

    【機関名:文部科学省、海洋科学技術センター】

    事 項 説     明
    実施施策名 ○観測データの処理・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12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)
     中層フロートから得られるデータを格納するデータベースシステムを整備した。

    (具体的な事業実施内容)
     中層フロートの水温・塩分濃度データを格納し、各プロファイルのほか、フロートの軌跡図、観測値の時間?深度断面図などの提供を行うため、平成13年3月までにデータベースシステムを整備した。

    平成13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)
     12年度に整備したデータベースシステムの運用・データ提供を開始するとともに、関係各国との協議を踏まえて国際的な統一フォーマットへの対応、他国のデータセンターとのデータ相互交換を進め、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。

    (13年度計画)
     システムの運用・データ提供を開始する。また、6月に開催予定のアルゴデータ処理の国際標準化に関する会合の決定事項に従って、統一フォーマットへの対応及び他国のデータセンターとのデータ相互交換を開始する。

    関係機関や民間との連携の状況  気象庁で開発が行われる海洋データシステムとスムーズなデータ交換を図る。
    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などにおいて、データ管理方針等について関係各国と意見調整が行われているところ
    平成12年度所要経費
    平成13年度予算措置
    70百万円
    10百万円


    ミレニアム・プロジェクト「高度海洋監視システム(AGRO計画)の推進」事業実施報告書

    【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年度までに全球の海洋データの高精度な同化を行う手法を開発し、2002年度から高精度な格子点データセットの作成を開始する
    平成12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、本年度以降の課題)
     2002年からのデータ同化の開始にそなえた準備が順調に進行中。平成13年度中の準備完了を目指す。

    (具体的な事業実施内容)
     中層フロートで得られた水温・塩分濃度、衛星から得られる海面高度などのデータをより有効に同化するための同化手法の比較を海域ごとに実施し、計算精度・計算時間の観点から最適な同化手法の選定を行い、その結果に基づき同化プログラムの開発を行った。また、データ収集法やその加工法の検討と開発、その為の体制の整備を行った。

    平成13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)
     同化手法、データ収集とその加工法を改良する一方、その成果を用いて全球海洋の高精度な格子点データセットを作成する。また、格子点データを様々な角度から検討して更なる改良に資する。

    (13年度計画)
     14年度から格子点データを作成開始にそなえ、同化の手法とプログラム、データ収集法とその加工法を開発するとともに、その為の体制の整備を行う。

    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、海上保安庁、気象庁と連携することにより、海水温予測モデルの高度化に貢献する。また、米国海洋大気庁(NOAA)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  全球を対象とした均質な3次元海洋データセットを、各種観測データを海洋大循環モデルを用いて同化を行うことにより作成する。全球海洋データ同化実験(GODAE:Global Ocean Data Assimulation Experiment;2003?2005)へ向けて、関係各国と連携して対応する予定。
    平成12年度所要経費
    平成13年度予算措置
    101百万円
    101百万円


    ミレニアム・プロジェクト「高度海洋監視システム(AGRO計画)の推進」事業実施報告書

    【機関名: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
    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12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、本年度以降の課題)
     平成12年度は実施しなかった。

    (具体的な実施内容)
     な し

    平成13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)
     データ同化により得られる高精度な格子点データセットを活用し、平成15年度より、「地球シミュレータ」等を活用して、海洋の熱循環機構や大気海洋相互作用を解明することなどにより、気候変動予測モデルの高度化を図る。

    (13年度計画)
     なし

    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では、プロセス研究やモデル開発及びそれらを使った予測研究等を気象庁気象研究所、文部科学省防災科学技術研究所などとの連携により実施している。
    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  米国立大気研究センター(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いる。
    平成12年度所要経費
    平成13年度予算措置
    なし
    なし


    ミレニアム・プロジェクト「高度海洋監視システム(AGRO計画)の推進」事業実施報告書

    【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12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、13年度以降の課題)
     平成13年度より、高精度に同化された格子点データセットによる、海水温予測モデルの高度化を行う。

    (具体的な事業実施内容)
    なし

    平成13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13年度より、ARGO計画で全世界の海洋に投入されるアルゴフロートのデータのほか、衛星観測、船舶観測など各種海洋データを高精度に同化した格子点データセット等をもとに、海水温予測モデルの高度化を行う。予測には、大気海洋結合モデルを用い、大気モデルの分解能は200km、鉛直層は30層、海洋モデルの分解能は1.25度、鉛直層は31層を目標とする。

    (平成13年度計画)
     海水温予測に用いる大気海洋結合モデルの開発に着手する。平成13年度は、海水温予測モデル開発のための計算機を整備するとともに、海洋モデルの物理過程、大気モデルの物理過程、大気と海洋の結合手法などの大気海洋結合モデルに係わる基礎的な技術の開発を実施する。

    関係機関や民間との連携の状況  海洋データ同化手法の開発の成果と同化結果を海水温予測モデルの開発に適用するための技術について、海洋科学技術センターの海洋データ同化システムの高度化と連携して事業を進める。
    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12年度所要経費

    平成13年度予算措置

    平成12年度
    0 千円 (気象庁)
    平成13年度
    22,658 千円 (気象庁)