統合陸域シミュレータの開発
- Keywords:
- Land model, Earth system modeling, General-purpose coupler, Energy and water cycle, Climate simulation
精度良い陸域過程のシミュレーションは，気候変動の予測と影響評価研究，天気・洪水・渇水予測といった様々な目的のために重要である．陸は大気・海洋に比べて本質的に複雑で不均一であり，モデルの精緻化のためには適切な格子系・解像度を用いた詳細化と，適切な物理過程導入による高精度化を実現する必要がある．そこで，陸域シミュレーションの詳細化と高精度化を目指して，統合陸域シミュレータ（ILS; Integrated Land Simulator）と呼ばれる新しい陸域シミュレータを開発した． ILSは，陸域を構成する複数の要素モデルを汎用カプラーJcupで結合し，MPMD（Multiple Program Multiple Data）方式で実行する．現在，陸面モデルMATSIRO，河川氾濫原モデルCaMa-Flood，独立したファイル入出力用コンポーネントを結合しており，今後いくつかの陸域要素モデルが追加される予定である．また，同じカプラーJcupを用いて大気・海洋大循環モデルとの結合も可能である（図1）．全球オフライン実験により計算性能を確認した結果，MATSIROの負荷が一番大きい一方で，プロセス数の増加に対して高いスケーラビリティを持つことが示され，スーパーコンピュータを用いた大規模計算への可能性が示唆された．また，全球20カ所のサイトを対象に，計算結果と観測値を比較した結果，平均的な場は2変数線形回帰式による推定より再現性が低い傾向を持つものの，極値の再現性はILSの方が良いことがわかった．この結果は，今後の開発におけるベンチマークとなる予定である．