著者

菅田 誠治

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.78, no.3, pp.259-277, 2000

被引用文献数

2

---

様々な時間スケールを持つ大気運動の結果としての長期的全球トレーサー輸送を論じるのに用いることのできる解析法を時間閾値解析法として提起する。この手法は、数値的トレーサー実験において多数の粒子軌跡を解析するのに役立つ。ある解析面を通過する全てのパーセルの運動を考えて、通過から通過までの周期に着目する。与えられた時間閾値よりも長い周期を持つ通過だけを選択する。選択された通過を集積することにより、その閾値よりも長い時間スケールでの輸送に寄与するような、粒子の有効なフラックスを求めることができる。この方法により、大気中のミキシングリージョン間の境界を近似的に検出することができ、また、大気運動のラグランジュ的性質の時間変化を調べることができる。<br>この手法の有効性を確かめるために、大気大循環モデルで得られた北半球冬の対流圏から下部成層圏に位置する多数の粒子の軌跡を調べ、いくつかの時間閾値に対して、各等緯度面を通過する有効な南北質量フラックスを求めた。二日より長い閾値を用いて求めた上部対流圏での有効な南北フラックスの緯度分布において、両中緯度は極小を示す。このことは二日より長い時間スケールの南北輸送が、上部対流圏の中緯度で妨げられていることを示している。これらの時間スケールに対して、有効な正味の南北フラックスから求めた東西平均子午面循環の流れ関数は、対流圏内で半球1セルの構造を示す。

著者

遠藤 辰雄 岩渕 武士 孫野 長治

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.50, no.5, pp.389-400, 1972

被引用文献数

4

---

1968年,旭川にて冬霧の中での地上電位傾度の観測を行った.汚染された空気と水霧が来ると電位傾度が晴天値の数倍になった.この増加は主に大気の電気伝導度の減少によるものと説明された.<br>また,この水霧が氷化する際に,すでに正に高まった電位傾度が減少し晴天値から更に負電場にまで達するのがみられた.この減少のメカニズムとして,まつ氷晶が選択的に負電荷を帯びることによるためと更に氷晶の成長によりエーロゾル粒子が除かれるため(Facy効果)大気の電気伝導度が水霧時より増加するためと考えた.<br>たまたま観測された降雪に際し,降雪が止み雲がなくなると電位傾度が急に正の高い値へ増加するのがみられた.これは負に帯電した雪が重力的に降下し分離して残った正の空間電荷が雲の切れ間では自由になり下降流により地上へ運び込まれることによるものと説明した.

著者

石川 高見

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.6, no.3, pp.124-148, 1928

被引用文献数

1

著者

スパークマン J.W.

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.50, no.4, pp.384-388, 1972

著者

関山 剛 梶野 瑞王

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.4, pp.1089-1098, 2021 (Released:2021-08-27)

参考文献数

36

被引用文献数

3

---

本研究では2種類の水平解像度(3kmおよび250m)を使って、2011年福島原子力事故下の汚染源近傍(距離3.2kmおよび17.5km)沿岸の2観測地点での移流拡散場再現におけるオイラーモデルの性能を検証した。250m格子シミュレーションはこの検証のために新たに実施され、複雑地形上における詳細な風速場と濃度場の再現に成功した。3km格子モデルは福島第一原子力発電所付近の風とプルームの詳細な再現には失敗したが、見逃し率が低いために時折250m格子モデルよりも高い性能を示すことがあった。これは3km格子モデルの数値拡散が大きいことが原因である。オイラー移流拡散モデルの欠点は発生源近くでの人工的な数値拡散だと考えられている。この人工的な数値拡散は空振り率を増加させる代わりに見逃し率を減少させる。この特徴は環境緊急対応(EER)システムにはむしろ好都合となる。その上で、250m格子モデルの結果はプルーム拡大処理(マックスプーリング)によって確実に改善させることができた。この処理はプルームの幅を拡大させることにより、短時間のラグやプルームの小さな位置ずれを目立たなくした。プルーム拡大処理は統計スコアを改善させることで高解像度モデルに有益であり、EERシステムに役立つものである。

著者

小松 謙介 飯島 慈裕 金子 有紀 Dambaravjaa OYUNBAATAR

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.4, pp.1003-1022, 2021 (Released:2021-08-28)

参考文献数

44

被引用文献数

1

---

本稿では,複雑な地形の一方で気象観測網が疎であるモンゴルにおいて,Global Satellite Mapping of Precipitation (GSMaP) によって作成された夏季降水量の推定値の不確実性に注目した。まず、モンゴルの気候・水文気象評価に関連して、全球降水観測ミッション(GPM)の観測情報を含む様々な降水量モニタリングプロダクトの特性の違いを検討するため、複数の降水プロダクトで報告されているモンゴル領域内の夏季平均降水量を比較した。プロダクトの経年変動は同程度だったが、記録された降水量は各プロダクトで異なっていた。雨量計補正が施されたプロダクトでは降水量が最も少なく、衛星のみのGSMaP_MVKでは降水量が最も多くなった。続いて、2016年7月にGPM主衛星がとらえたウランバートル近郊での強雨イベント事例を用いて、降水プロダクトの詳細な比較を行った。この事例では、山間部での雨量計補正が施されたGSMaP_Gaugeと雨量計補正が施されていないGSMaP_MVK の推定値が、アルゴリズムのバージョン6と7で大きく異なった。領域気象モデル(WRF)による数値実験、GPM主衛星の観測、地上雨量計の観測との相互比較によって、GSMaP_Gaugeは、GSMaP_MVKの有する大きな誤差を効果的に緩和することが示された。GSMaP_MVK の大きな誤差の原因は、アルゴリズムのバージョン7の雨量推定にあると考えられた。しかし、GSMaP_Gauge による山岳上での降水量の推定値は、地上降水観測網が存在しない局所的な降水量データの欠落により、降水量補正が持つ潜在的な過小評価の影響を受けている可能性がある。これらの知見は,GSMaPアルゴリズムのさらなる改良に参考になるとことが期待される。

著者

Fang-Ching CHIEN Yen-Chao CHIU Chih-Hua TSOU

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.4, pp.913-931, 2021 (Released:2021-08-27)

参考文献数

33

被引用文献数

3

---

This paper examined southwesterly flows and rainfall around the Taiwan area during the mei-yu seasons from 1979 to 2018. The occurrence percentage of the southwesterly flow events in southern Taiwan was highly correlated with 6-h accumulated rainfall and heavy precipitation in Taiwan, and those in northern Taiwan showed little correlation. Low pressure to the north of Taiwan and high pressure to the south exerted a large northward pressure gradient force across the Taiwan area, favoring the formation of southwesterly flows and rainfall in southern Taiwan. During an active year of southwesterly flow events, the Pacific high weakened and moisture was transported along two paths in the early mei-yu season: one from the Bay of Bengal and the other from the south of the Pacific high. The moisture-laden air resulted in a high equivalent potential temperature near Taiwan, which, in turn, created a large equivalent potential temperature gradient to the north of Taiwan. This setting favored the activity of mei-yu fronts and produced a low-pressure environment. The pressure gradient thus increased, supporting the formation of southwesterly flows. The southwesterly flows then helped in transporting more moisture toward the Taiwan area, resulting in heavy rainfall as well as a further increase of equivalent potential temperature. This kind of positive feedback produces more fronts, stronger southwesterly flows, and heavier rainfall during the mei-yu season. The study also suggests that the meridional component of the vertically integrated water vapor transport over the South China Sea and the Philippines in the early mei-yu season can be used to predict the occurrence of southwesterly flows and heavy rain for the entire mei-yu season.

著者

平田 英隆 川村 隆一 野中 正見 坪木 和久

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.99, no.4, pp.899-912, 2021 (Released:2021-08-27)

参考文献数

26

被引用文献数

3

---

2017年1月、温帯低気圧に伴う前線に沿って発達した対流性の降雨バンドが三宅島に記録的大雨をもたらした。本研究は、この降雨バンドの強化過程における黒潮からの熱フラックスの役割について調査した。領域雲解像モデルを用いて降雨バンドの再現実験(コントロール実験)と黒潮からの顕熱および潜熱フラックスを除去する感度実験を実施した。低気圧に伴う温暖前線の北側で発生した非古典的な前線(アウターフロント)に沿って、降雨バンドが発達した。コントロール実験は、降水バンドの強度や移動をよく再現した。さらにコントロール実験では、降雨バンドが発達するにつれて、降雨バンドの南側の低気圧に伴う寒冷コンベアベルト周辺において、黒潮からの熱フラックスが明瞭となった。顕熱フラックスと比較して、潜熱フラックスは約2.3倍の大きさであった。コントロール実験と感度実験との比較は、熱フラックス、特に潜熱フラックスが、降雨バンドを強化することを示した。顕熱フラックスは対流圏下層の対流不安定度を若干強め、潜熱フラックスは地表付近の水蒸気量および対流不安度を大きく増加させた。アウターフロントに沿う前線性の上昇気流によって、強化された対流不安定は解放される。その結果、水蒸気収束、水蒸気の凝結および上昇流が強化され、降雨バンドの発達が生じた。これらの結果は、黒潮からの熱フラックス、特に潜熱フラックスは、水蒸気量と対流不安定度の増加を介して、大雨を引き起こした降雨バンドの発達へ寄与したことを示す。

著者

MAPES Brian

出版者

Meteorological Society of Japan

雑誌

気象集誌. 第2輯 (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

pp.2021-041, (Released:2021-03-24)

被引用文献数

2

---

Mesoscale patterns in atmospheric convection (between the inner scale of convecting-layer depth and the outer scales of domain constraints) are fascinating and ubiquitous. This review asks whether some aspects of that form (normalized for a given amount of convective activity) play a meaningful role or function in the total flow, especially in its more-predictable larger scales. Do some mesoscale features deserve to be called organization in its stronge sense, acting like multi-cellular organs in an organism? After enumerating hypotheses from null (mesoscale arrangement doesn't matter) to various detailed ideas (rectification of nonlinear processes with spatial agglomeration, size-dependent top-heaviness of heating, vertical momentum flux effects, adjustment roles, and the character of stochastic noise), a tabular framework for categorizing form-function research is offered. Function measures are divided into micro (mere quantification of budget terms averaged over mesoscale patches) vs. macro (roles played through time in larger-scale phenomena). Tools and approaches are arrayed from literal and explicit (case observations) to conceptualized (models, ranging from theory to numerical to statistical depictions), on timelines both historical (contacting case observations in some way) and synthetic (theory, simulation, and composites). Efforts are further distinguished by whether their inferences are associative (derived from conditional sampling of either form or function) or causal (involving controlled experimentation). Literature examples are surveyed, albeit incompletely, and future research strategies are suggested across this tabular landscape or framework. One spotlighted result is an apparent internal optimum in the horizontal geometry continuum between isotropic horizontal two-dimensionality and horizontally one-dimensional squall lines. Form-function questions could help justify, orient, and capitalize scientifically on the field's costly multiscale activities (requiring both coverage and resolution) in both observational and modeling realms. Data assimilation is a motivating application, and also a potentially powerful research tool for achieving greater synthesis. An observant human sensibility remains crucial for discovering and interpreting form-function relationships, at the very least to design more salient algorithms in the age of big data and computing.

著者

BUI Hien X. YU Jia-Yuh

出版者

Meteorological Society of Japan

雑誌

気象集誌. 第2輯 (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

pp.2021-039, (Released:2021-04-08)

被引用文献数

2

---

In this study, we examine the resolution dependence of the convective spectrum in Community Atmospheric Model version 5 (CAM5) simulations, focusing on the transition from shallow to deep convection and the associated cloud-radiative effect (CRE) change. We first apply the bin method (percentile binning) on precipitation intensity to obtain the convective spectrum in the tropics. The same approach is also used in the column-integrated moist static energy (MSE) budget analysis. The binning results show that over the light-rain regime, the convective structure is dominated by shallow convection, functioning to destabilize the atmosphere by importing column-integrated MSE. The heavy-rain regime shows the coexistence of deep and shallow convection, which inclines to stabilize the atmosphere by exporting the column-integrated MSE. Moreover, we also note that the longwave (LW) component of CRE (LWCRE) is more sensitive to the change of model spatial resolution than the shortwave (SW) component of CRE (SWCRE), characterized by a stronger response in the coarser resolution run over the heavy-rain regime. The resolution dependence of convective spectrum and CRE changes presented in this study highlights the importance of scale-aware cumulus parameterization design in climate models, which is not yet implemented in CAM5.

著者

内山 明博 浅野 正二 塩原 匡貴 深堀 正志

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.77, no.2, pp.513-532, 1999-04-25 (Released:2009-09-15)

参考文献数

43

被引用文献数

4 4

---

気象庁気象研究所では、上層の氷雲の微物理特性と放射特性同時観測のために地上からの観測システムを開発した。観測システムは、雲粒子ゾンデ(HYVIS)、ライダーと各種放射計からなっている。本論文では、観測システムの概要と1989年6月22日,30日に観測された梅雨前線に伴う巻層雲の構造と放射特性について述べた。HYVISによって観測された氷晶の粒径分布は、べき乗関数で近似でき、その指数は全層平均で3.2であった。粒径分布の顕著な温度依存は、見られなかった。全天日射量の透過率は、同時に測定したサンフォトメーターから推定した可視の光学的厚さに関係づけ、理論値と比較した。その比較は、氷晶粒子に対する非等方因子(asymmetry factor)は球形の粒子に対するものより小さいことを示している。放射温度計の測定値から波長10.5μmでの有効射出率を推定した。さらに、フーリエ変換型赤外分光光度計のデータから波数800から1200cm-1の間の有効射出率の波数分布も推定した。観測した巻層雲は可視の光学的厚さが1.0以上で有効射出率は0.4以上あり光学的に厚かった。

著者

太田 盛三

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.61, no.1, pp.142-150, 1983

---

筆者は以前,1974年暖候期の資料を用い,広島県沿岸部 Ox 濃度と低層大気における気象状態との関係について若干の統計的調査を行い,その結果を発表した(1976)。すなわち,米子と福岡の実測による 950mb の推定ベクトル平均風地上から 850mb までの広島上空の早朝低層大気安定度示数の推定値,広島の日中最高気温などを説明変量として,広島県内の当日最高 Ox 濃度値の推算を試みた(以下,これを単に Ox 濃度とよぶ)。その方法は散布図方式により各種の Ox 濃度空間平均等値線図を求め,これらの組み合わせを利用し,遂次段階的に当日 Ox 濃度の推算精度を上げるという方法である。<br>今回,1976,1977,1978年暖候期における筆者の予報当番日の資料により,広島における当日の日中前半(6時~12時)の降水量,当日9時における広島県内最高濃度値を新しい説明変量として追加し,1975 年暖候期の全資料によって検証を行った。その結果,新しい説明変量の追加が実用的に有効であることが認められた。なお,1976年以前の濃度測定値は政令の改正前であったので,0.8倍して修正したものが用いられている。

著者

INOUE Toshiro RAJENDRAN Kavirajan SATOH Masaki MIURA Hiroaki

出版者

Meteorological Society of Japan

雑誌

気象集誌. 第2輯 (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

pp.2021-066, (Released:2021-07-02)

被引用文献数

4

---

The dual peak semidiurnal variation in surface rainfall rate over the tropics, simulated by a 3.5-km mesh Non-hydrostatic Icosahedral Atmospheric Model (NICAM) for 26-31 December 2006, is analyzed and compared with data from the 17-year winter precipitation climatology of Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) TMI (TRMM Microwave Imager), Precipitation Radar (PR), and the same 6-day data of Global Satellite Mapping of Precipitation, as well as infrared data from geostationary satellites. We focus on land areas including southern Africa and the Amazon. Over these land areas, the NICAM simulation captures the primary peak in the afternoon and the secondary peak in the early morning, at similar times to those captured by TRMM data. In the PR observation, the primary peak of rainfall is mainly due to convective rain, whereas the secondary peak is due to stratiform rain. In the NICAM simulation, if a simple method is used for classification of convective/stratiform rain, convective rain is dominant all day long and the rainfall rate is generally higher than in the PR observation. However, an analysis of deep convection (DC) areas indicates consistency between the observation and NICAM; the primary peak of rainfall rate occurs at the mature stage of the number of DC areas, while the secondary peak occurs when the mean size of DC areas is almost at its highest point. In the NICAM simulation, however, the relative magnitudes of the two peaks are not represented well, and the contribution of the stratiform rain is underestimated.  The present study indicates that a high-resolution global nonhydrostatic model like NICAM has the potential to overcome the limitations of coarse-resolution general circulation models by reproducing evolution of deep convection, though there is room for improvement.

著者

Murakami Takio Wang Bin Lyons Steven W.

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.70, no.1, pp.191-210, 1992

被引用文献数

1 29

---

風、地上気圧、海面水温(SST)、外向長波放射(OLR)データを用いて、90°Eと110°Wに沿った7月平均の地域的なハドレー循環の構造を調べた。本論文の目的は、2種類のモンスーン-大陸と海洋との対照で生じるモンスーン(インドモンスーン)とSST傾度で生ずるモンスーン(北東太平洋夏季モンスーン)-を比較することである。<br>7月、90°Eに沿って大規模なハドレー循環が存在する。さらにこれに重なって、両半球側にはっきりと分かれた地域的なハドレー循環が存在している。北半球のハドレー循環は、赤道からモンスーントラフに吹き込む下層の南風、上昇域に対応するベンガル湾北端での大量の雨、200mbの北風、を伴っている。この北のセルは、赤道ベンガル湾上で弱い南の発散南風となっている。高い山岳を伴った大陸の存在が、ベンガル湾でのモンスーンの発達には重要であるが、SSTの影響は非常に小さい。南半球側のハドレーセルは、中緯度高気圧からの下層の南風流入によって維持されており、この南風は20°Sから10°Sにかけての強いSST傾度によって暖められ、気団変質を起こしている。変質した気塊は赤道近くのトラフに収束し、2°S-8°Sで冬の雨をもたらす。この領域では南半球ハドレーセルの上昇域が存在する。南北両半球側のハドレーセルは、夏冬半球の熱的差異によって生じた赤道を横切る下層の南風によって相互に関係し合っている。<br>110°Wにおいては、大陸の影響は小さいと思われる。東太平洋域は、赤道上を東西に伸びる冷たいSSTで特徴付けられる。この非常に強いSSTの南北傾度によって、顕著な北向きの気圧傾き度が生じ、赤道北側で南風を加速する。赤道から10°Nにかけて急激にSSTが上昇するために、この南風に多量のエネルギーが供給される。対流活動は12°N付近で最も強く、ここはSST最大(28.3°)である熱赤道より、2°~3°南に対応する。熱帯南太平洋では、低水温(25℃以下)のために、対流活動は不活発である。年間を通じて、熱帯収束帯(ITCZ)は熱帯北太平洋に停滞している。夏季モンスーンは、7月にITCZ(ハドレー循環の上昇域)が最も北の14°Nに位置する時に起きる。東部赤道太平洋の地上風の年変化は、東西風(下層ウォーカー循環)よりも、南北風(下層ハドレー循環)の方が一段と大きい。このことによって東部北太平洋の夏季モンスーンの発達が促進される。

著者

佐藤 正樹

出版者

日本気象学会

雑誌

Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

vol.73, no.6, pp.1059-1078, 1995-12-01

参考文献数

23

被引用文献数

1

---

大気の子午面循環を理解するひとつのツールとしての南北-鉛直2次元数値モデルを用いて、ハドレー循環と湿潤対流に伴う大規模運動との関係を調べた。モデルは、湿潤過程を含むプリミティプ方程式系に従い、球面座標系と、一様な回転速度をもつ直角座標系の2種類の座標系を用いる。地表面温度を固定し、大気中を冷却することによって、分解能の範囲内で対流運動が生じる。南北の温度差ΔT_sに対する依存性を調べた。全ての実験で、秩序だったセル状構造を形成することがわかった。ΔT_s=0のときには、対流運動はロスビーの変形半径程度のスケールで組織化し、振動的となる。ΔT_sが大きくなるにつれて、組織化した対流運動は、高温側に進行するようになる。直角座標モデルの実験結果は、球座標モデルの実験で中緯度にあらわれた対称セルのパターンとよく似ている。このような対流セルは赤道に近づくにつれてセル間隔が広くなる。特に赤道における対流セルは、南北対称な場合のハドレーセルに対応すると考えることができる。

著者

光田 寧 林 泰一 竹見 哲也 胡 隠樵 王 介民 陳 敏連

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.73, no.6, pp.1269-1284, 1995-12-25 (Released:2009-09-15)

参考文献数

12

被引用文献数

14 13

---

HEIFEプロジェクト期間中において2個のシビアストームが観測された(1992年7月19日・1993年5月5日)。ここでは乾燥地帯で発生したストームの発生機構について述べる。2つのストームは一方が数kmの積乱雲のスケール、もう一方が100kmのスコールラインのスケールであったが、ともに対流性の雲からの強い下降流で特徴づけられるという点で一致していた。これらは本質的に世界の各地で見られるストームと同じであるが、7月19日の場合では、年間雨量の3分の1に相当する30mmの雨が降り、下降流が地表に達したことで生じる発散する風速場がとらえられた。5月5日の場合では、激しい砂嵐をともない、スコールラインが狭いバンドから広いバンドに発達していくとともに、発達した状態では地表で2時間以上にもわたり強風が続いていたことが特徴的であった。

著者

S. Twomey T. Cocks

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.60, no.1, pp.583-592, 1982 (Released:2007-10-19)

参考文献数

16

被引用文献数

59 67

---

近赤外領域では,水と氷は弱い吸収を示し,雲の波長別反射率は雲粒の平均粒径に依存する。したがって,もし雲の光学的厚さがわかれば,雲の反射率測定は雲の微物理的情報をもたらし,雲の微物理構造の遠隔測定法となりうると考えられる。この論文では,分光反射率と同時に,粒径と雲水量の直接測定がなされた雲に対し,反射スペクトルの実測値と計算値の比較を行なった。その結果は,未だ解決出来ない不一致を示し,遠隔測定を試みるに至つていない。

著者

岡 四四亥

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.9, no.11, pp.646-649, 1931

著者

辻 宏樹 横山 千恵 高薮 縁

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.859-876, 2020 (Released:2020-08-25)

参考文献数

44

被引用文献数

6 35

---

2018年7月豪雨と2017年九州北部豪雨の降水の特徴と環境場を比較した。どちらの豪雨も、梅雨末期に、台風の通過後、上層西風ジェットの南側で、上層トラフの前面において発生した。しかし、二つの事例の降水は対照的な特徴を示していた。2018年7月豪雨では、広範囲に長時間持続する、中程度に背の高い降水システムによる雨が観測された。環境場は気候値と比較して相対的に安定かつ非常に湿潤であった。朝鮮半島に存在した深いトラフは、準地衡力学的強制によって、組織化した降水システムの形成に有利な環境場を整えていた。一方、2017年九州北部豪雨では、極端に背の高い降水システムによって狭い範囲で短時間に非常に強い雨が観測された。環境場は気候値と比較して相対的に不安定かつ湿潤であったが、2018年7月豪雨時と比較して乾燥していた。朝鮮半島に存在した浅いトラフは、トラフ自身に伴う寒気によって大気を不安定化させていた。 2018年と2017年の二つの豪雨事例における特徴の対比は、先行研究Hamada and Takayabu(2018, doi:10.1175/JCLI-D-17-0632.1)による極端降水事例と極端対流事例の統計における特徴の対比と類似している。二つの豪雨事例における気温と比湿の気候値からの偏差は、先行研究が上位0.1%の極端事例の統計であるにもかかわらず、先行研究の統計解析の結果よりも数倍大きかった。この結果は、2018年7月豪雨が極端降水事例の極端現象であったことを示唆しており、2017年九州北部豪雨は極端対流事例の極端現象に相当する事例であったことを示唆している。

著者

NGUYEN T. Hanh ISHIJIMA Kentaro SUGAWARA Satoshi HASEBE Fumio

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

2021

---

<p> Stratospheric profiles of the mean age of air estimated from cryogenic air samples acquired during a field campaign over Indonesia, the Coordinated Upper-Troposphere-to-Stratosphere Balloon Experiment in Biak (CUBE/Biak), are investigated by employing the boundary impulse evolving response (BIER) method and Lagrangian backward trajectories, with the aid of an atmospheric general circulation model-based chemistry transport model (ACTM). The ACTM provides realistic meteorological fields at one-hour intervals by nudging toward the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts Reanalysis-Interim (ERA-Interim). Since the BIER method is capable of taking unresolved diffusive processes into account, while the Lagrangian method can distinguish the pathways the air parcels took before reaching the sample site, the application of the two methods to the common transport field simulated by the ACTM is useful in assessing the CO₂- and SF₆-derived mean ages. The reliability of the simulated transport field has been verified by the reproducibility of the observed CO₂, SF₆, and water vapor profiles using the Lagrangian method. The profile of CO₂ age is reproduced reasonably well by the Lagrangian method with a small young bias being consistent with the termination of trajectories in finite length of time, whereas the BIER method overestimates the CO₂ age above 25 km altitude possibly due to high diffusivity in the transport model. In contrast, the SF₆ age is only reproducible in the lower stratosphere, and far exceeds the estimates from the Lagrangian method above 25 km altitude. As air parcels of mesospheric origin are excluded in the Lagrangian age estimation, this discrepancy, together with the fact that the observed SF₆ mole fractions are much lower than the trajectory-derived values in this height region, supports the idea that the stratospheric air samples are mixed with SF₆-depleted mesospheric air, leading to overestimation of the mean age.</p>