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台風予測



全球高解像度シミュレーションで台風予測精度が向上

JAMSTECと気象研

海洋研究開発機構(JAMSTEC)と気象庁気象研究所(気象研)は3月31日、全球高解像度シミュレーションにより台風予測精度が向上することを確認したと発表した。

同成果は、JAMSTECビッグデータ活用予測プロジェクトチーム 中野満寿男特任技術研究員、地球情報基盤センター 大西領グループリーダー、気象庁気象研究所予報研究部 吉村裕正主任研究官らの研究グループによるもので、3月31日付けの欧州科学誌「Geoscientific Model Development」に掲載された。

計算領域を事前に設定する必要のない全球数値予報モデルは、台風予測の強力なツールであり、世界各国の気象機関においてその高度化が進められている。現在、世界で運用されている全球数値予報モデルうち、9kmメッシュが最も高解像度だが、従来型のモデルではこれ以上解像度を上げることが難しいことが知られている。

JAMSTECでは、「地球シミュレータ」というスーパーコンピュータを利用して、正20面体格子を用いるNICAMと、陰陽格子を用いるMSSGという2つの次世代型高解像度全球モデルを開発して、研究に用いてきた。一方、気象研では、気象庁の全球数値予報モデルをベースにしたDFSMとよばれる次世代型高解像度全球モデルの開発を進めている。

同研究グループは今回、3つの7kmメッシュの次世代型全球モデルNICAM、MSSG、DFSMと20kmメッシュの従来型全球モデルGSMを用いて、24個の台風についての5日先までの予測計算を、初期値を変えることによってトータルで137ケース行い、予測結果を気象庁の解析値と比較した。

この結果、進路予測の誤差は予測時間とともに大きくなるが、すべての7kmモデルで、20kmモデルに比べて進路予測誤差が5〜20%小さくなり、3つの7kmモデルの予測結果を平均すると、5日予測の進路予測誤差は20qモデルに比べ26%小さくなった。また、2つの7kmモデルでは進路だけではなく、台風強度予測についても改善がみられたという。

同研究グループは今後、今回の結果の詳細な解析や、ひまわり8・9号などの最先端の「観測ビッグデータ」との比較により、台風予測のさらなる精度向上を目指した研究を進めていく考えだ。




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日記

超大質量ブラックホール






時速800万キロで宇宙を移動する超大質量ブラックホールの存在が確認される

目の前のものを手当たり次第にむさぼり食う超大質量ブラックホールの存在がハッブル宇宙望遠鏡によって発見された。

それは通常なら銀河の中心にあるはずだが、重力波によってそこから追い出されてしまったようだ。

質量は太陽の10億倍以上。銀河の中心から追い出されたことが検出されたものとしては、最も巨大なブラックホールである。地球から80億光年離れていることが幸いだろう。

これまで銀河から追い出されているかのようなブラックホールはいくつか確認されているが、今回初めてはっきりと証明された形である。

ブラックホールから放たれる重力波

アインシュタインが予言した重力波は、2つの巨大な天体が衝突することで生じる宇宙の波紋である。

これは石を水たまりに落としたときにできる同心円に似ている。昨年、レーザー干渉計重力並天天文台(LIGO)で、恒星級の質量を持つ2つのブラックホールから放たれる重力波が直接検出され、その存在が証明された。

3C 186というクエーサー

ブラックホールを直接観測することはできないが、それはクエーサーという、銀河全体でも一際目立つ強烈な放射線の中心にある天体のエネルギー源である。

3C 186というクエーサーとそれが位置する銀河は、銀河団から80億光年離れた場所にある。

今回の発見をした研究チームのリーダーである宇宙望遠鏡科学研究所(STScl)とジョンズ・ホプキンズ大学のマルコ・キアベルジェ(Marco Chiaberge)氏によると、強烈な放射線を放ちながら融合する銀河を観測しているときに奇妙な特徴に気がついたそうだ。

融合するたくさんの銀河やクエーサー周辺のめちゃくちゃになった宿主銀河は予想していましたが、均整のとれた銀河の中心からはっきり距離をおいたクエーサーはまったく予想していませんでした

とキアベルジェ氏。ブラックホールとは銀河の中心にあるものなので、そうでないクエーサーは非常に珍しいのだという。

ブラックホールの移動速度は地球から月まで3分で到達するほどの速さ

計算によれば、ブラックホールが移動する速さは、地球から月まで3分で到達するほどのものだ。この速さであれば、2,000万年後にブラックホールは銀河から脱出して、宇宙を永遠にさまようことになるだろう。

こうした証拠と理論的な考察から推測されたブラックホールが銀河の中心から追い出される仕組みはこうである。

ブラックホールが銀河の中心から追い出される仕組み

まず2つの銀河が融合する。それぞれの銀河にあったブラックホールは、新しく形成された楕円形の銀河の中心に向かう。

ブラックホール同士が互いの周囲を旋回するように移動し、まるでスプリンクラーのように重力波が撒かれる。

次第にブラックホールが接近。2つのブラックホールの質量と回転率が同一でなければ、重力波は一方向へ向けて特に強く放たれる。最終的にブラックホールが衝突して融合すると、反動で最も強く重力波が放たれていた方向の反対方向へロケットのように発射される。

可能性は低いが、別の仮説として、クエーサーが銀河の中にないということも考えられる。この場合、クエーサーは銀河の裏側にあるのだが、ハッブル望遠鏡の画像では、錯覚によって銀河と同じ距離にあるように見える。

仮にこれが正しければ、背後にあるクエーサーの中に銀河が検出されたはずだという。




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