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Vertical Profiles of Latent Heat Release and Their Retrieval for TOGA COARE Convective Systems using a Cloud Resolving Model, SSM/I, and Ship-borne Rader Data

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Vertical Profiles of Latent Heat Release and Their Retrieval for TOGA COARE Convective Systems using a Cloud Resolving Model, SSM/I, and Ship-borne Rader Data

国立国会図書館請求記号
Z15-110
国立国会図書館書誌ID
5454979
資料種別
記事
著者
W.-K. Taoほか
出版者
東京 : 日本気象学会
出版年
2000-08
資料形態
デジタル
掲載誌名
気象集誌 : 日本気象学会誌 : journal of the Meteorological Society of Japan / 日本気象学会 編 78(4) 2000.8
掲載ページ
p.333~355
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資料詳細

要約等:

Latent heating profiles associated with three TOGA COARE active convective episodes (December 10-17 1992; December 19-27 1992; and February 9-13 1993)...

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書誌情報

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デジタル

資料種別
記事
著者・編者
W.-K. Tao
S. Lang
J. Simpson 他
並列タイトル等
雲解像モデル,SSM/I,観測船レーダのデータを用いて求めたTOGA COARE対流システムの潜熱放出の鉛直分布とそのリトリーバル
タイトル(掲載誌)
気象集誌 : 日本気象学会誌 : journal of the Meteorological Society of Japan / 日本気象学会 編
巻号年月日等(掲載誌)
78(4) 2000.8
掲載巻
78
掲載号
4
掲載ページ
333~355
掲載年月日(W3CDTF)
2000-08
ISSN(掲載誌)
0026-1165
ISSN-L(掲載誌)
0026-1165
出版事項(掲載誌)
東京 : 日本気象学会
出版地(国名コード)
JP
本文の言語コード
eng
NDLC
対象利用者
一般
コレクション(個別)
国立国会図書館デジタルコレクション > 電子書籍・電子雑誌 > 学術機関 > 学協会
オンライン閲覧公開範囲
インターネット公開
遠隔複写可否(NDL)
不可
所蔵機関
国立国会図書館
請求記号
Z15-110
関連情報(国立国会図書館永続的識別子)
info:ndljp/pid/10611775
連携機関・データベース
国立国会図書館 : 国立国会図書館雑誌記事索引
書誌ID(NDLBibID)
5454979
整理区分コード
632

デジタル

要約等
Latent heating profiles associated with three TOGA COARE active convective episodes (December 10-17 1992; December 19-27 1992; and February 9-13 1993) are examined using the two-dimensional version of the Goddard Cumulus Ensemble (GCE) Model, and retrieved by using the Goddard Convective and Stratiform Heating (CSH) algorithm. The following sources of rainfall information are input into the CSH algorithm: Special Sensor Microwave Imager (SSM/I), shipborne radars and the GCE model. Diagnostically determined latent heating profiles are calculated using 6 hourly soundings used for validation.<br>The GCE model simulated rainfall and latent heating profiles are in excellent agreement with those estimated by soundings. In addition, the typical convective and stratiform heating structures (or shapes) are well captured by the GCE model. Radar measured rainfall is smaller than that estimated by the GCE model and SSM/I in both December convective episodes. SSM/I derived rainfall is more than the GCE model simulated for the December 19-27 and February 9-13 periods, but it is in excellent agreement with the GCE model for the December 10-17 period. The GCE model estimated stratiform amount is about 50% for December 19-27, 42% for December 11-17 and 56% for the February 9-13 case. These results are consistent with large-scale analyses. Accurate estimates of stratiform amount are needed for good latent heating retrieval. A higher (lower) percentage of stratiform rain can imply a maximum heating rate at a higher (lower) altitude. The GCE model always simulates more stratiform rain (10 to 20%) than the radar for all three convective episodes. The SSM/I derived stratiform amount is about 37% for December 19-27, 48% for December 11-17 and 41% for the February 9-13 case.<br>Temporal variability of CSH algorithm retrieved latent heating profiles using either the GCE model simulated or radar estimated rainfall and stratiform amount is in good agreement with that diagnostically determined for all three periods. However, less rainfall and a smaller stratiform percentage estimated by radar resulted in a weaker (underestimated) latent heating profile, and a lower maximum latent heating level compared to those determined diagnostically. Rainfall information from SSM/I can not retrieve individual convective events due to poor temporal sampling. Nevertheless, this study suggests that a good rainfall retrieval from SSM/I for a convective event can lead to a good latent heating retrieval.<br>Sensitivity testing has been performed and the results indicate that the SSM/I derived time averaged stratiform amount may be underestimated for December 19-27. Time averaged heating profiles derived from SSM/I, however, agree well with those derived by soundings for the December 10-17 convective period. The heating retrievals may be more accurate for longer time scales, provided there is no bias in the sampling.<br>An appropriate selection of latent heating profiles from the CSH look-up table is important. Sensitivity tests addressing this issue have been performed.
TOGA COARE集中観測中の3つの対流活動の活発な期間(1992年12月10-17日、1992年12月19-27日、1993年2月9-13日)の潜熱加熱鉛直分布をGoddard Cumulus Ensemble (GCE) Modelの2次元バージョンを用いて調査するとともに、Goddard Convective and Stratiform Heating (CSH)アルゴリズムを用いて推定した。CHSアルゴリズムに入力した降雨に関するデータソースはSSM/I、観測船レーダ、GCEモデルである。6時間ごとのゾンデデータを用いて診断的に求めた潜熱加熱鉛直分布を検証データとして用いた。GCEモデルを用いて計算した降雨強度及び潜熱加熱鉛直分布はゾンデ観測から見積もられた値と良い一致を示した。典型的な対流性及び層状性加熱構造(形態)はGCEモデルで良く再現されていた。レーダで観測した降雨強度は12月の両期間についてはGCEモデルやSSM/Iから見積もった値よりも小さくなった。SSM/Iから求めた降雨強度は12月19-27日と2月9-13日についてはGCEモデルより大きな値となったが、12月10-17日についてはGCEモデルと良い一致を示した。GCEモデルで見積もった層状性降水の割合は12月19-27日が50%、12月11-17日が42%、2月9-13日が56%であった。これらの結果は大規模場の解析と矛盾しない値であった。精度の良い潜熱加熱のリトリーバルのためには層状性降水の割合の正確な見積もりが必要である。層状性降水の割合が高く(低く)なると最大加熱率がより高(低)高度に出現する。GCEモデルは三つの期間について常にレーダよりも層状性降水の割合を10-20%高く計算した。SSM/Iから求めた層状性降水の割合は12月19-27日が38%、12月11-17日が48%、2月9-13日が41%であった。GCEモデルまたはレーダから見積もった降水強度と層状性降水の割合を用いてCHSアルゴリズムで推定した潜熱加熱の鉛直分布の時間変化は、三つの期間について診断的に計算した結果と良い一致を示した。しかし、レーダから見積もられた降雨強度や層状性降水の割合が小さめであったために、診断的に計算された結果と比べると潜熱加熱量を減少評価し、最大潜熱加熱高度を低く目に推定した。SSM/Iの降雨に関する情報は時間解像度が低いために、ここの対流活動を推定することはできない。しかし本研究は対流活動に関するSSM/Iによる良い降雨強度のリトリーバルは良い潜熱加熱のリトリーバルにつながることを示唆した。感度実験の結果は、SSM/Iから求めた12月19-27日の時間平均した層状性降水の割合は過少評価されるとを示した。しかし、12月10-17日については、SSM/Iから求めた時間平均した層状性降水の割合はゾンデ観測から得られた結果とそれほど矛盾しない値であった。観測結果にバイアスがなければ、長期間の加熱量を求めるリトリーバルはより精度の高いものとなると思われる。CHSのlook-up tableから適切な潜熱加熱鉛直分布を選択することが重要である。この問題を取り扱った感度実験も実施した。
DOI
10.2151/jmsj1965.78.4_333
オンライン閲覧公開範囲
インターネット公開
連携機関・データベース
科学技術振興機構 : J-STAGE

デジタル

要約等
TOGA COARE集中観測中の3つの対流活動の活発な期間(1992年12月10-17日、1992年12月19-27日、1993年2月9-13日)の潜熱加熱鉛直分布をGoddard Cumulus Ensemble (GCE) Modelの2次元バージョンを用いて調査するとともに、Goddard Convective and Stratiform Heating (CSH)アルゴリズムを用いて推定した。CHSアルゴリズムに入力した降雨に関するデータソースはSSM/I、観測船レーダ、GCEモデルである。6時間ごとのゾンデデータを用いて診断的に求めた潜熱加熱鉛直分布を検証データとして用いた。GCEモデルを用いて計算した降雨強度及び潜熱加熱鉛直分布はゾンデ観測から見積もられた値と良い一致を示した。典型的な対流性及び層状性加熱構造(形態)はGCEモデルで良く再現されていた。レーダで観測した降雨強度は12月の両期間についてはGCEモデルやSSM/Iから見積もった値よりも小さくなった。SSM/Iから求めた降雨強度は12月19-27日と2月9-13日についてはGCEモデルより大きな値となったが、12月10-17日についてはGCEモデルと良い一致を示した。GCEモデルで見積もった層状性降水の割合は12月19-27日が50%、12月11-17日が42%、2月9-13日が56%であった。これらの結果は大規模場の解析と矛盾しない値であった。精度の良い潜熱加熱のリトリーバルのためには層状性降水の割合の正確な見積もりが必要である。層状性降水の割合が高く(低く)なると最大加熱率がより高(低)高度に出現する。GCEモデルは三つの期間について常にレーダよりも層状性降水の割合を10-20%高く計算した。SSM/Iから求めた層状性降水の割合は12月19-27日が38%、12月11-17日が48%、2月9-13日が41%であった。GCEモデルまたはレーダから見積もった降水強度と層状性降水の割合を用いてCHSアルゴリズムで推定した潜熱加熱の鉛直分布の時間変化は、三つの期間について診断的に計算した結果と良い一致を示した。しかし、レーダから見積もられた降雨強度や層状性降水の割合が小さめであったために、診断的に計算された結果と比べると潜熱加熱量を減少評価し、最大潜熱加熱高度を低く目に推定した。SSM/Iの降雨に関する情報は時間解像度が低いために、ここの対流活動を推定することはできない。しかし本研究は対流活動に関するSSM/Iによる良い降雨強度のリトリーバルは良い潜熱加熱のリトリーバルにつながることを示唆した。感度実験の結果は、SSM/Iから求めた12月19-27日の時間平均した層状性降水の割合は過少評価されるとを示した。しかし、12月10-17日については、SSM/Iから求めた時間平均した層状性降水の割合はゾンデ観測から得られた結果とそれほど矛盾しない値であった。観測結果にバイアスがなければ、長期間の加熱量を求めるリトリーバルはより精度の高いものとなると思われる。CHSのlook-up tableから適切な潜熱加熱鉛直分布を選択することが重要である。この問題を取り扱った感度実験も実施した。
参照
TRMM Latent Heating Retrieval: Applications and Comparisons with Field Campaigns and Large-Scale Analyses
Cloud Resolving Modeling(125th Anniversary Issue of the Meteorological Society of Japan)
TRMM/GPM Goddard潜熱推定アルゴリズム
A Numerical Study on the Detrainment of Tracers by Cumulus Convection in TOGA COARE
Variational Assimilation of TMI Rain Type and Precipitation Retrievals into Global Numerical Weather Prediction
参照
A Study of Landscape-Generated Deep Moist Convection
The Mesoscale and Microscale Structure and Organization of Clouds and Precipitation in Midlatitude Cyclones. XII: A Diagnostic Modeling Study of Precipitation Development in Narrow Cold-Frontal Rainbands
Atmospheric Latent Heating Distributions in the Tropics Derived from Satellite Passive Microwave Radiometer Measurements
Partitioning Tropical Heat and Moisture Budgets into Cumulus and Mesoscale Components: Implications for Cumulus Parameterization
On the Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM)
A Tropical Squall Line Observed during the COPT 81 Experiment in West Africa. Part III: Heat and Moisture Budgets
Development and Structure of Winter Monsoon Cloud Clusters On 10 December 1978
Goddard Cumulus Enble Model. Part II: Applications for Studying Cloud Precipitating Processes and for NASA TRMM
Rawinsonde Budget Analyses during the TOGA COARE IOP
A Double-Moment Multiple-Phase Four-Class Bulk Ice Scheme. Part II: Simulations of Convective Storms in Different Large-Scale Environments and Comparisons with other Bulk Parameterizations
Goddard Cumulus Ensemble Model. Part I: Model Description
A Study of the Response of Deep Tropical Clouds to Mesoscale Processes: Three-Dimensional Numerical Experiments
Bulk Parameterization of the Snow Field in a Cloud Model
An Algorithm to Estimate the Heating Budget from Vertical Hydrometeor Profiles
Observed structure of mesoscale convective systems and implications for large‐scale heating
The Simulation of Three-Dimensional Convective Storm Dynamics
Heat and Moisture Budgets of an Intense Midlatitude Squall Line
The Impact of Ocean Surface Fluxes on a TOGA COARE Convective System
Numerical Simulation of Tropical Cumulus Clouds and Their Interaction with the Subcloud Layer
The Impact of the Ice Phase and Radiation on a Midlatitude Squall Line System
Partitioning Mass, Heat, and Moisture Budgets of Explicitly Simulated Cumulus Ensembles into Convective and Stratiform Components
TOGA COARE: The Coupled Ocean—Atmosphere Response Experiment
A simplified scheme for obtaining precipitation and vertical hydrometeor profiles from passive microwave sensors
A Semiempirical Cloudiness Parameterization for Use in Climate Models
Microwave and Infrared Simulations of an Intense Convective System and Comparison with Aircraft Observations
A Method for Combined Passive–Active Microwave Retrievals of Cloud and Precipitation Profiles
Numerical Simulation of Deep Tropical Convection Associated with Large-Scale Convergence
Three-Dimensional Kinematic and Microphysical Evolution of Florida Cumulonimbus. Part III: Vertical Mass Transport, Maw Divergence, and Synthesis
Diabatic Divergence Profiles in Western Pacific Mesoscale Convective Systems
Four-Dimensional Structure of Monthly Latent Heating Derived from SSM/ISatellite Measurements
Rainfall and Radiative Heating Rates from TOGA COARE Atmospheric Budgets
Stratiform Precipitation in Regions of Convection: A Meteorological Paradox?
A Double-Moment Multiple-Phase Four-Class Bulk Ice Scheme. Part I: Description
A Proposed Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) Satellite
Heating, Moistening, and Rainfall over the Western Pacific Warm Pool during TOGA COARE
Mechanisms of Cloud-Radiation Interaction in the Tropics and Midlatitudes
Response of Deep Tropical Cumulus Clouds to Mesoscale Processes
Heating, Moisture, and Water Budgets of Tropical and Midlatitude Squall Lines: Comparisons and Sensitivity to Longwave Radiation
Determination of Bulk Properties of Tropical Cloud Clusters from Large-Scale Heat and Moisture Budgets
Cloud-Resolving Modeling of Cloud Systems during Phase III of GATE. Part II: Effects of Resolution and the Third Spatial Dimension
Cloud Model-Based Simulation of Spaceborne Radar Observations
Microwave Simulations of a Tropical Rainfall System with a Three-Dimensional Cloud Model
Climatological Characterization of Three-Dimensional Storm Structure from Operational Radar and Rain Gauge Data
GEWEX Cloud System Study (GCSS) Working Group 4: Precipitating Convective Cloud Systems
Response of Tradewind Cumuli to Large-Scale Processes
Origin of Low-Frequency (Intraseasonal) Oscilliations in the Tropical Atmosphere. Part II: Structure and Propagation of Mobile Wave-CISK Modes and Their Modification by Lower Boundary Forcings
Modeling Study of a Tropical Squall-Type Convective Line
A GCSS model intercomparison for a tropical squall line observed during TOGA-COARE. I: Cloud-resolving models
Statistical Properties of a Cloud Ensemble: A Numerical Study
Shipboard Radar Rainfall Patterns within the TOGA COARE IFA
熱帯の雲クラスターと大規模上昇流
凝結熱垂直分布推定のためのアルゴリズム
連携機関・データベース
国立情報学研究所 : CiNii Research
提供元機関・データベース
Japan Link Center
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Crossref
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Crossref
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書誌ID(NDLBibID)
5454979
NII論文ID
110001807613
130007347254