最高性能のスーパーコンピュータの1つである理化学研究所の京コンピュータを使って、解像度が3.5kmの超高解像度シミュレーションを行いました。地球スケールで計算をした全球シミュレーションですが、「日本付近の空気」を計算する領域シミュレーションと同程度の細かい解像度で計算できました(全球高解像度シミュレーション)。その結果、人間活動が盛んな都市域やバイオマス燃焼が起こっている世界中のさまざまな地域でのエアロゾル分布を細かく再現することができました。空間スケールが数十kmの雲も再現できています。このような高解像度でシミュレーションができたことは、非常に大きな進歩です。理化学研究所の京コンピュータを使って、シミュレーションしました。エアロゾルのシミュレーションとしては、世界最高解像度レベルの結果になります。色の違いが異なる物質の違いを示しており、地球上には複数のエアロゾルが混ざり合って存在していることがわかりますこのような高解像度の計算は、京コンピュータのような大規模なシステムを使って初めて実現できた大掛かりなものです。スーパーコンピュータが非常に発展してきたとはいえ、誰もが京コンピュータのような超大型スーパーコンピュータを自由に使える訳ではありません。このシミュレーション結果には改良の余地があり、より現実に近い大気汚染の分布を再現できるシミュレーションを行うために、更に何十回もの試行錯誤の計算が必要です。書いた通り、NICAMの特異なグリッドシステムが威力を発揮します。2008)を用いることで、特定領域のみ解像度を細かくして、部分的に高解像度シミュレーションができる可変的なグリッドを採用しています。この可変的なグリッドの採用により、超大型のスーパーコンピュータによる全球高解像度シミュレーションではなく、通常のスーパーコンピュータによる領域シミュレーションでも、モデル改良のための試行錯誤を行うことができます。図1bにおける領域シミュレーションで試行錯誤をして、大気汚染シミュレーションの改良を目指し、大気汚染物質を取り扱うプログラムの修正をしたとします。シミュレーションも領域シミュレーションも、大気汚染物質の計算を担うプログラムは共通なので、領域シミュレーションで修正した式をそのまま全球高解像度シミュレーションに適用できます。同時に、全球高解像度シミュレーションを行うことで、領域シミュレーションだけでは発見できなかった問題点を見出すこともできます。領域によって卓越するエアロゾルの種類が異なるため、ある領域においてシミュレーション結果が改良できても、他の領域では改良されたかはわからないからです。モデルを更に改良して、その後、領域シミュレーションを再度行い、より高度なレベルで大気汚染シミュレーションの改良を行うことが可能となります。NICAM-Chemを用いれば、日本国内といった領域から全球まで、異なる空間スケールをスムーズに(“シームレスに”)扱うことができます。このような開発サイクルを回し続けることで、モデルの継続的な改良を効率的に行うことが可能となります。このようなモデルシステムは世界でも稀なもので、私たちのチームではこのシステムを生かし、モデル改良を続け、より良いものにしていきたいと思います。述べられたような国際モデル相互比較も行われています。大気汚染のシミュレーションには不確実な部分が未だ多くあります。NICAM-Chemは他のモデルでは実現できない高解像度のシミュレーション結果を提供し、他のモデルで推定された値との差を議論することができます。このようなことが新しい問題点の発見に繋がります。私たちのチームは、世界中のモデルを組み合わせた中から共通点・相違点を明確にすることで、大気汚染物質の理解を深めて、より不確実性が小さい精度の高いシミュレーションを目指しています。Solutions”ご意見、ご感想をお待ちしています。メール、またはFAXでお送りください。