日本地球惑星科学連合2025年大会

講演情報

[E] ポスター発表

セッション記号 M (領域外・複数領域) » M-GI 地球科学一般・情報地球科学

[M-GI26] Data assimilation: A fundamental approach in geosciences

2025年5月30日(金) 17:15 〜 19:15 ポスター会場 (幕張メッセ国際展示場 7・8ホール)

コンビーナ:中野 慎也(情報・システム研究機構 統計数理研究所)、堀田 大介(気象研究所)、大石 俊(理化学研究所 計算科学研究センター)、加納 将行(東北大学理学研究科)

17:15 〜 19:15

[MGI26-P05] Assimilation of ionospheric non-Gaussian data into an emulator of a magnetosphere-ionosphere model

*中野 慎也1,3,5、Reddy Sachin2,6片岡 龍峰2,5中溝 葵4藤田 茂3,1 (1.情報・システム研究機構 統計数理研究所、2.情報・システム研究機構 国立極地研究所、3.情報・システム研究機構 データサイエンス共同利用基盤施設、4.情報通信研究機構、5.総合研究大学院大学、6.Now at NASA Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology)

キーワード:データ同化、MHDシミュレーション、エミュレータ、リザバーコンピューティング

The dynamics of the polar ionosphere is strongly controlled by physical processes in the magnetosphere. In order to rapidly predict the electric field and current in the polar ionosphere, we have developed a machine-learning-based emulator of the magneto-hydrodynamic (MHD) models of the magnetosphere. This emulator provides an empirical prediction of the ionospheric response to the solar wind variation as a result of the magnetospheric processes. We also conduct data assimilation into this emulator to enhance the realism of the prediction. The line-of-sight velocity data by the SuperDARN radars are assimilated into the emulator to obtain the global map of the electric potential distribution. Since the line-of-sight velocity data contain many outliers and have a heavy-tailed distribution, the observations are modelled with a multivariate Student distribution. The data assimilation is achieved by an algorithm which combines the ensemble transform Kalman filter with the importance sampling method to efficiently handle non-Gaussian features.