【研究領域課題番号】19K21053 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

台風 / 熱帯低気圧 / エアロゾル

【研究成果の概要】

台風は中心付近で雲が形成されることで駆動する。そのため台風の強度や構造は雲の構造に依存する。雲粒が形成するためには凝結核（エアロゾル）が必須であり、その数濃度が変わると雲の構造が変わることが分かっている。本研究は、台風の強度・構造に対するエアロゾルの数の影響を明らかにする。そこで、流れ場とエアロゾル・雲過程を解く精緻な気象モデルを用いて、エアロゾルの数濃度を系統的に変えた実験を行なった。その結果、成熟した台風の強さへのエアロゾル数の影響は小さい一方、強化過程に大きく影響することが分かった。これは、台風の成熟時の強度は環境場で決まるのに対して、発達時は個々の雲の役割が大きいためと考えられる。

【研究の社会的意義】

これまでエアロゾルの影響は、層積雲や積雲などで主に研究されてきた。近年では台風への影響も調べ始められているものの、事例研究が多く理解は進んでいない。本研究では、理想的な台風の計算条件にエアロゾルの効果だけを追加して計算を行ったため、純粋なエアロゾルの影響を議論できたと考えられる。近年の産業発展により人為起源のエアロゾルが増加しており、さらに温暖化によって中緯度まで強い台風が到達している。つまりエアロゾルの影響は、今後さらに重要になると考えられる。本研究でエアロゾルの台風への影響の理解が得られたため、今後、予測精度向上に向けて継続して研究することで、社会的意義のある成果へ繋がると期待される。

【研究種目】研究活動スタート支援

【研究期間】2019-04-01 - 2020-03-31

【配分額】2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)

【研究分野】気象・海洋物理・陸水学

【研究領域課題番号】15K13569 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

台風 / 熱帯低気圧 / モンスーン / 水蒸気輸送 / 水蒸気コンベアベルト

【研究成果の概要】

巨視的描像の観点から台風の新しい概念モデルを構築するために、典型事例に注目して、台風強度と水蒸気コンベアベルト（MCB）の正のフィードバック過程（TC-MCBフィードバック）を調査した。高解像度の雲解像モデル等を用いて海面水温（SST）感度実験を実施し、ラグランジュ的診断手法等から潜熱解放に係る湿潤空気塊がどのようにMCBを経由して台風の内部コア領域に流入するのかを評価し、フィードバックが効率的に働いているのか検証した。また台風除去実験ではMCBが形成されないことも確認した。さらに他の台風についても同様な感度実験を実施し、上記フィードバックが多くの台風について適用可能であることが示唆された。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31

【配分額】3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)

【研究分野】気象・海洋物理・陸水学

【研究領域課題番号】24244074 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

竜巻 / スーパーセル / 温帯低気圧 / 熱帯低気圧 / 積乱雲 / 対流有効位置エネルギー / ヘリシティ / 温帯低気圧化 / 突風 / 階層構造 / 台風 / 気象学 / メソスケール現象 / 総観規模現象

【研究成果の概要】

竜巻を生ずる温帯低気圧や熱帯低気圧の構造と環境場を解明すると共に、熱帯低気圧に伴う竜巻の可能性の評価には環境場の空気の連行を考慮した対流有効位置エネルギーが有効であることを見出した。また、稠密な地上観測網やドップラーレーダー観測網等のデータの同化により、竜巻を生ずるスーパーセルの下層メソサイクロン(LMC)の位置の予測の改善が可能であり、竜巻の強度はLMCの鉛直渦度や下層の相対湿度と相関が良いこと、従って竜巻のリスクを予測する上でアンサンブル予報によりLMCに遭遇する確率分布を求めることが有望であることを示した。さらに、超高解像度再現実験により現実事例の竜巻の多重渦構造の再現に成功した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2012-04-01 - 2017-03-31

【配分額】44,070千円 (直接経費: 33,900千円、間接経費: 10,170千円)

【研究分野】気象・海洋物理・陸水学

【研究領域課題番号】20540434 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

熱帯低気圧 / 台風 / 竜巻 / 海面水温偏差 / 大気大循環モデル / アンサンブル予測 / 不確定性 / 降水バンド / 海面水温 / 暖水域 / データ同化 / アンサンブル手法 / 予測可能性 / 感度解析 / パラメタリゼーション / 積雲対流

【研究成果の概要】

熱帯低気圧の不確定性に関し、アンサンブル解析スプレッドの大きな領域が数日後の台風発生の予兆を示すことを明らかにした。次に、100 km程度の解像度でも、台風中心付近の観測データを有効に取り込む手法を開発した。また、海面水温偏差の有無が台風の再現性に与える影響についてアンサンブル予測実験を行い、台風に伴う対流性降水を再現するためには、高解像度海面水温データセットが重要であること明らかにした。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2008 - 2010

【配分額】2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)