著者

坪木 和久 伊藤 耕介 山田 広幸 中山 智喜 篠田 太郎 高橋 暢宏 新垣 雄光 大東 忠保 山口 宗彦 森 浩一 松見 豊

出版者

名古屋大学

雑誌

基盤研究(S)

巻号頁・発行日

2016-05-31

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2017年度および2018年度に航空機を用いて観測した2つの台風について、ドロップゾンデデータの補正を行ったうえで解析し、台風の構造の特徴をあきらかにした。2018年台風第24号の進路予報の大外し事例を対象として観測システム実験を行った。予報精度の比較的良かった数値予報センターの解析値を疑似ドロップゾンデデータとして同化しても、予報精度の改善は見られなかった。背景場の台風渦が弱く、観測データでは台風渦を適切に修正できていないことが原因と考えられた。また、衛星搭載合成開口レーダによる海上風観測の検証として、ドロップゾンデデータによる現場観測のデータが利用可能性を調査した。2018年台風第24号に関する高解像度シミュレーションを行った。その結果、台風停滞時の顕著な台風と海洋との相互作用により、中心気圧が50hPa程度上昇し、温度と水蒸気勾配を逆転させるなど、内部コア構造の変質が起きていたことが明らかとなった。2019年8月末に名古屋大学の雲レーダを沖縄県瀬底島に設置し、台風の上層雲の観測を実施した。その後、次年度の観測のため、2020年2月末に名古屋大学の雲レーダを沖縄県与那国島に設置した。台風と豪雨の研究と国際共同研究計画について、台湾において国際ワークショップを開催し、米国、台湾、韓国、及び日本の台風研究と将来計画について情報交換と議論を行った。2018年および2019年に沖縄近海を通過した合計7個の台風について、接近時の風速とエアロゾル粒子の重量濃度の関係について調べたところ、平均風速が10 m/s増加するに従い、エアロゾル粒子の重量濃度が50μg/m3程度増加することがわかった。2019年度は、沖縄島に台風が接近した台風時を含め、継続的に大気エアロゾルを採取し、海塩および溶存有機炭素濃度を調べた。大気エアロゾル中の海塩含有量は、風速とよい正の相関を示すことが分かった。

著者

川端 康弘 山口 宗彦

出版者

Meteorological Society of Japan

雑誌

気象集誌. 第2輯 (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

vol.98, no.4, pp.821-833, 2020 (Released:2020-08-25)

参考文献数

30

被引用文献数

2 3

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台風進路予報における予報楕円の有効性を、マルチセンターアンサンブル手法を用いて調査した。使用した台風進路予報データは、2016~2018年の気象庁、欧州中期予報センター、米国環境予測センター、英国気象局の数値予報センターの全球アンサンブル予報である。これら4センターの全球アンサンブル予報によるマルチセンターアンサンブルは、初期値ごとに異なる予報の不確実性を、台風の進行方向に沿った成分とそれに直交する成分において、より適切に表現できることがわかった。予報円は進路予報誤差が等方的な分布であることを仮定しているが、予報楕円を導入することにより台風の移動方向あるいは移動速度のどちらに予報の不確実性が大きいか把握することができる。予報円と予報楕円の面積を比較したところ、予報楕円の面積は平均して3日先予報で16%、4日先で15%、5日先で24%減少することがわかった。予報楕円は台風の警戒領域を絞り込むことができ、防災対応・緩和策をより強化できる可能性がある。

著者

坪木 和久 伊藤 耕介 山田 広幸 堀之内 武 篠田 太郎 高橋 暢宏 清水 慎吾 大東 忠保 南出 将志 辻野 智紀 山口 宗彦

出版者

名古屋大学

雑誌

基盤研究(S)

巻号頁・発行日

2021-07-05

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台風は自然災害の最大要因であり、なかでも最強カテゴリーのスーパー台風は甚大な被害をもたらす。地球温暖化に伴い、日本本土へのスーパー台風の上陸が懸念されている。しかし台風強度の推定値と予測値の両方に大きな誤差があることが大きな問題となっている。その最大原因は台風が急速に発達する「急速強化」である。さらにそのとき眼の壁雲が二重となる構造がしばしばみられ、その力学的・熱力学的構造が未解明だからである。本研究課題では、スーパー台風が、なぜ、そしてどのように形成されるのか、それにおける急速強化と二重壁雲構造はどのような役割をしているのかを、航空機観測、地上観測、数値シミュレーションの三本柱で解明する。

著者

伊藤 耕介 沢田 雅洋 山口 宗彦

出版者

気象庁気象研究所

雑誌

Papers in Meteorology and Geophysics (ISSN:0031126X)

巻号頁・発行日

vol.67, pp.15-34, 2018 (Released:2018-06-11)

参考文献数

41

被引用文献数

1

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台風予測に関する高解像度領域非静力学モデルの性能評価を行うために,5 kmメッシュの気象庁非静力学大気モデル(NHM5km_atm)及びそれに海洋モデルを結合した大気海洋結合モデル(NHM5km_cpl)を用いて,北西太平洋全域を計算領域とした台風予測実験を行った。計算対象は2012-2014年の1200UTCに台風が存在したほぼ全ての事例であり,予測時間は3日間である。本研究では気象庁全球モデル(GSM)の出力を0.5度格子に粗視化したものを初期値・側面境界値として用い,NHM5km_atmとNHM5km_cplによって得られた台風の進路と強度の予測精度をRegional Specialized Meteorological Center (RSMC) Tokyoベストトラックに対して検証し,またGSMの予測精度とも比較を行った。実験の結果,24-60時間の進路予測に関してはNHM5km_atmとNHM5km_cplはGSMよりも良く,特に水平風の鉛直シアが強い場合に改善率は最大20%に達した。ただし,統計的にはこれらの平均値の差は,両側検定で信頼水準90%を超える改善とは認められなかった。強度予測に関しては,初期時刻において強い台風が現実的に再現されていないことがあり,短時間予測の誤差は大きいものの,2日以上の予測に関しては,NHM5km_atmとNHM5km_cplはGSMに比べて20%以上の改善が認められ,統計的にも非常に有意であることが明らかとなった。またNHM5km_cplはNHM5km_atmに比べて,台風強度は平均的に見て弱く再現される傾向にあったものの,変化傾向の相関係数に関しては改善傾向を示していた。このほか,台風の中心決定方法が短時間の進路予測に対して数%程度の影響を及ぼすこと,最大風速予測の成績は参照するベストトラックデータの種類にも依存することが明らかとなった。

著者

山田 広幸 伊藤 耕介 坪木 和久 篠田 太郎 大東 忠保 山口 宗彦 中澤 哲夫 長浜 則夫 清水 健作

出版者

Meteorological Society of Japan

雑誌

気象集誌. 第2輯 (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

vol.99, no.5, pp.1297-1327, 2021 (Released:2021-10-31)

参考文献数

97

被引用文献数

11

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2017年台風第21号(ラン)対する上部対流圏の航空機観測を、新たに開発したドロップゾンデシステムを備えた民間ジェット機を用いて行った。これは、日本の研究グループがドロップゾンデを用いて非常に強い台風の内部コアを観測した初めての事例である。本論文では、目の暖気核構造と、それに関連するアイウォールの熱力学的および運動学的特徴について記述する。この台風は観測の2日間において、鉛直シアーが強まる環境で最大の強度を維持した。ドロップゾンデにより、この期間に対流圏中層と上層に温位偏差の極大をもつ二重暖気核構造が維持されたことが捉えられた。この2つの暖気核は相当温位が10 K以上異なり、起源が異なることが示唆された。飽和点分析により、上部暖気核の空気はアイウォールから流入したことが示唆された。鉛直シアーベクトルの左半円側におけるアイウォール上昇気流は、台風の中心側で相当温位が高く絶対角運動量が低い2層の構造を持っていた。飽和点とパーセル法の分析から、この中心側の上昇気流で相当温位が370Kを超える暖かい空気が目の境界層から流入し、最終的に上部暖気核に輸送されることが示唆された。これらの結果から、目の境界層を起源とする高い相当温位の空気の鉛直輸送が、鉛直シアーによる台風強度への負の影響に対抗して、上部対流圏の目の継続的な昇温に寄与するという仮説が導かれた。この研究は、相当温位の計算に必要な温度と湿度の測定が、ドロップゾンデのような消耗型の機器でしか行えない現状において、アイウォール貫通型の上部対流圏航空機観測が暖気核構造の監視に重要であることを示している。

著者

筆保 弘徳 吉田 龍二 山口 宗彦 永戸 久喜 室井 ちあし 西村 修司 別所 康太郎 及川 義教 小出 直久

出版者

Meteorological Society of Japan

雑誌

気象集誌. 第2輯 (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

vol.98, no.1, pp.61-72, 2020 (Released:2020-03-26)

参考文献数

36

被引用文献数

1 5

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本研究は、2009年から2017年にかけて北西太平洋で発生した熱帯低気圧(TC)において、トロピカルストームの強度に発達する前に減衰した熱帯低気圧(TD)の特性と環境場の条件を調査した。特に、大規模な流れパターンと関連させて、トロピカルストームの強度まで発達した熱帯低気圧(TS)と比較した。流れパターンは以下の5つに分類した。シアライン(SL)、東西風合流域(CR)、モンスーンジャイア(GY)、偏東風波動(EW)、および既存のTCからのロスビー波応答で発生したパターン(PTC)である。ベストトラックデータと早期ドボラックデータを用いて、476例のTC事例のうち、263例のTDが検出された。CRまたはPTC(EW)のパターンで発生したTCは、他のパターンと比較してトロピカルストームの強度に達する(達しない)割合が多い。夏と秋のCR、GY、およびEW(PTC)のTDの平均位置は、同じパターンのTSよりも西(東および北)に偏っていた。TDの周囲の環境場パラメータはTSよりも発達に不向きな傾向があり、CR、EW、PTC(SL、GY、PTC)で大気(海洋)の環境場パラメータに有意な差がある。流れパターンで分類したトロピカルストームの強度に達するための環境場条件は以下のようにまとめられる。SLとGYはより高いtropical cyclone heat potential、CRはより弱い鉛直シア、EWはより湿潤な場、そしてPTCはより高い海面温度と先行のTCが強いことである。

著者

山田 広幸 伊藤 耕介 坪木 和久 篠田 太郎 大東 忠保 山口 宗彦 中澤 哲夫 長浜 則夫 清水 健作

出版者

公益社団法人 日本気象学会

雑誌

気象集誌. 第2輯 (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

vol.99, no.5, pp.1297-1327, 2021

被引用文献数

11

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<p> 2017年台風第21号(ラン)対する上部対流圏の航空機観測を、新たに開発したドロップゾンデシステムを備えた民間ジェット機を用いて行った。これは、日本の研究グループがドロップゾンデを用いて非常に強い台風の内部コアを観測した初めての事例である。本論文では、目の暖気核構造と、それに関連するアイウォールの熱力学的および運動学的特徴について記述する。この台風は観測の2日間において、鉛直シアーが強まる環境で最大の強度を維持した。ドロップゾンデにより、この期間に対流圏中層と上層に温位偏差の極大をもつ二重暖気核構造が維持されたことが捉えられた。この2つの暖気核は相当温位が10 K以上異なり、起源が異なることが示唆された。飽和点分析により、上部暖気核の空気はアイウォールから流入したことが示唆された。鉛直シアーベクトルの左半円側におけるアイウォール上昇気流は、台風の中心側で相当温位が高く絶対角運動量が低い2層の構造を持っていた。飽和点とパーセル法の分析から、この中心側の上昇気流で相当温位が370Kを超える暖かい空気が目の境界層から流入し、最終的に上部暖気核に輸送されることが示唆された。これらの結果から、目の境界層を起源とする高い相当温位の空気の鉛直輸送が、鉛直シアーによる台風強度への負の影響に対抗して、上部対流圏の目の継続的な昇温に寄与するという仮説が導かれた。この研究は、相当温位の計算に必要な温度と湿度の測定が、ドロップゾンデのような消耗型の機器でしか行えない現状において、アイウォール貫通型の上部対流圏航空機観測が暖気核構造の監視に重要であることを示している。</p>

著者

山口 宗彦 前田 修平

出版者

Meteorological Society of Japan

雑誌

気象集誌. 第2輯 (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

vol.98, no.4, pp.775-786, 2020 (Released:2020-08-25)

参考文献数

34

被引用文献数

13

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観測に基づくと、東京を含む日本の南海岸に接近する熱帯低気圧の数が過去40年間で増加しており、また接近時の強度が強まっている。海面水温の上昇、風の鉛直シアの弱化、さらに大気中の水蒸気量の増加により、熱帯低気圧の発達により好条件な環境場となっている。加えて、熱帯低気圧の移動速度が遅くなっており、これは熱帯低気圧による影響時間が長くなっていることを意味する。前半の20年(1980~1999、P1期間と呼ぶ)と後半20年(2000~2019年、P2期間と呼ぶ)の7~10月の環境場を比較すると、P2期間はP1期間と比べて亜熱帯高気圧の勢力が強く、西および北への張り出しが強まっている。また、対流圏中~上層において、日本の南および上空で偏西風が弱まっている。これらの環境場の変化が、東京に接近する台風を増加させ、および発達に都合の良い条件を作り出していると考えられる。地球温暖化とこれら過去40年間の熱帯低気圧の特徴の変化との関係は不明である。ただし、P1期間は太平洋十年規模振動が正の期間で、P2期間の多くは負の期間であることから、十年規模振動が接近数 の増加や環境場の変化に影響をもたらした可能性がある。

著者

斉藤 和雄 田宮 久一郎 青梨 和正 瀬古 弘 小司 禎教 川畑 拓矢 大関 誠 原 昌弘 柳野 健 中澤 哲夫 國井 勝 田中 博 古本 淳一 永戸 久喜 村上 正隆 田中 博 津田 敏隆 古本 淳一 若月 泰孝 林 修吾 露木 義 小泉 耕 西嶋 信 石川 宜広 本田 有機 三好 建正 経田 正幸 山口 宗彦 澤田 謙 酒井 亮太 米原 仁 小野 耕介 津口 裕茂 藤田 匡 三上 彩 近藤 圭一 劉 國勝

出版者

気象庁気象研究所

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

2005

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集中豪雨を数値モデルで予測するため、大気の3次元的な状態を観測データを用いて精度良く解析する研究、および予測の信頼性を定量的に見積もる手法の研究を行った。非定時の観測データを同化する高解像度4次元変分法の開発、GPSデータ、マイクロ波放射計データ等の同化実験を行い、豪雨の予測が改善できることを示した。アンサンブル予報の手法をメソ現象の短時間予測に適用し、予報誤差を定量的に見積もる手法を示した。