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竜巻を発生させる熱帯低気圧の環境場とその構造・力学に関する研究

Research Project

Project/Area Number 15J05082
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Meteorology/Physical oceanography/Hydrology
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

末木 健太  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords台風 / スーパーセル / 竜巻 / ストームに相対的な環境場のヘリシティ(SREH) / 対流有効位置エネルギー(CAPE) / Entrainment / Large Eddy Simulation / エントレインメント
Outline of Annual Research Achievements

前年度に引き続き、日本で竜巻を発生させた台風の特徴を明らかにするため、気象庁の再解析データを用いた解析を進めた。本研究では、反時計回りの回転(メソサイクロン)を有する特殊な積乱雲(スーパーセル)から竜巻が生じたと仮定し、スーパーセルの発生ポテンシャルを表す2つのパラメータ、ストームに相対的な環境場のヘリシティ(SREH)と対流有効位置エネルギー(CAPE)を用いて竜巻を伴う台風の構造を調べた。SREHはメソサイクロンの回転の強さの指標、CAPEは積乱雲の上昇流の強さの指標である。
1991-2013年の竜巻を伴う台風(Tornadic Typhoon:以下TT)とそうでない台風(Non-tornadic Typhoon:以下NT)を比較した結果、TTのSREHの方がNTよりも大きいことが分かった。この主要因は、TTの(1)台風強度が強いこと、(2)台風渦に重なる大規模場の風の鉛直シアが上空で大きいこと、(3)積乱雲の対地移動速度が速いことであった。一方、CAPEの計算に、積乱雲の上昇流が上空の空気を取り込む効果(entrainment)を加味したCAPE(Entraining CAPE:E-CAPE)も、TTの方が大きいと分かった。entrainmentを考慮しない通常のCAPEではTTとNTを判別できないことから、entrainmentの考慮が、スーパーセルの発生ポテンシャルの推定に重要であることが示された。
本研究ではさらに、E-CAPEの計算に必要なentrainment率を明らかにするため、台風環境下のスーパーセルを再現するLarge Eddy Simulationを行い、スーパーセルのentrainment率(ε)が15-20%/km程度であることを確かめた。一方、ε=20%/kmとしたE-CAPEの分布は竜巻の発生位置の分布とよく一致しており、E-CAPEがスーパーセルのentrainmentの実態に基づく有効なパラメータであることが示された。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Toward better assessment of tornado potential in typhoons: Significance of considering entrainment effects for CAPE.2016

    • Author(s)
      Sueki, K. and H. Niino
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: 43 Issue: 24

    • DOI

      10.1002/2016gl070349

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Importance of entraining CAPE for assessing the tornado potential in typhoons and an exploration of appropriate entrainment rates for supercells in the typhoon environment2016

    • Author(s)
      Sueki, K., and H. Niino
    • Organizer
      28th Conference on Severe Local Storms
    • Place of Presentation
      Portland (USA)
    • Year and Date
      2016-11-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 台風環境下で発生するスーパーセルのエントレインメントを調べる理想化数値実験2016

    • Author(s)
      末木健太、新野宏
    • Organizer
      日本気象学会2016年度秋季大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2016-10-26
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 台風のSREH2016

    • Author(s)
      末木健太、新野宏
    • Organizer
      第3回メソ気象セミナー
    • Place of Presentation
      あざれあ(静岡県静岡市)
    • Year and Date
      2016-07-09
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 竜巻を発生させる台風について2015

    • Author(s)
      末木健太、新野宏
    • Organizer
      台風研究会
    • Place of Presentation
      京都大学防災研究所(京都府宇治市)
    • Year and Date
      2015-10-31
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Composite analysis on Structure of Tornado-spawning Tropical Cyclones Using CAPE Including the Effects of Entrainment2015

    • Author(s)
      K. Sueki and H. Niino
    • Organizer
      8th European Conference on Severe Storms
    • Place of Presentation
      Wiener Neustadt (Austria)
    • Year and Date
      2015-09-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 竜巻を発生させた台風の特徴~エントレインメントを考慮したCAPEによる解析~2015

    • Author(s)
      末木健太、新野宏
    • Organizer
      第2回メソ気象セミナー
    • Place of Presentation
      宝山ホール(鹿児島県鹿児島市)
    • Year and Date
      2015-06-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 台風に伴う竜巻の発生環境:エントレインメントを考慮したCAPEにもとづく解析2015

    • Author(s)
      末木健太、新野宏
    • Organizer
      日本気象学会2015年度春季大会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2015-05-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 末木健太のページ

    • URL

      http://dpo.aori.u-tokyo.ac.jp/dmmg/people/k_sueki/top.html

    • Related Report
      2016 Annual Research Report 2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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