Final condition of typhoon genesis processes using deep learning and construction of monitoring system

• Project/Area Number: 17H02956
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Meteorology/Physical oceanography/Hydrology
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: Fudeyasu Hironori 横浜国立大学, 教育学部, 准教授 (00435843)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 龍二 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 特別研究員 (30625512)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000); Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000); Fiscal Year 2018: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2017: ¥12,610,000 (Direct Cost: ¥9,700,000、Indirect Cost: ¥2,910,000)
• Keywords: 台風発生阻害要因 / 台風発生環境場 / 台風識別器 / 台風 / 発生環境場 / 機械学習 / 台風識別機 / 発生プロセス

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to statistically investigate the final conditions of the tropical cyclone generation process over the western North Pacific.This study investigated the environmental conditions of cloud clusters objectively detected from the meteorological satellite cloud image. We compared the cloud clusters that dissipated before reaching tropical storm strength under unfavorable environmental conditions with cloud clusters that reached tropical storm strength in terms of modulations of relevant large-scale flow patterns detected by typhoon genesis score. This study showed the final conditions that determine the tropical cyclone for each environmental flow patterns and developed a "typhoon environment monitoring system".

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

科学技術が進み台風進路予報が向上した近年でも、甚大な台風被害は発生している。その被害を軽減するには、台風が接近するまでの時間の確保が重要となり、その解決には台風発生予報の実現が求められる。本研究で台風発生環境場ごとにその台風発生・非発生を決定する最終条件を明らかにすること、さらには台風モニタリングシステムの構築は、台風発生の可能性が高くて警戒すべき雲域をいち早く特定することができ、台風発生予報や減災対策を革新的に向上させることに貢献する。

Research Products

• [Journal Article] Development Conditions for Tropical Storms over the Western North Pacific Stratified by Large-Scale Flow Patterns (2020)
  • Author(s): Fudeyasu Hironori、Yoshida Ryuji、Yamaguchi Munehiko、Eito Hisaki、Muroi Chiashi、Nishimura Shuji、Bessho Kotaro、Oikawa Yoshinori、Koide Naohisa
  • Journal Title: Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II Volume: 98 Issue: 1 Pages: 61-72
  • DOI: 10.2151/jmsj.2020-004
  • NAID: 130007817603
  • ISSN: 0026-1165, 2186-9057
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] How Significant are Low-Level Flow Patterns in Tropical Cyclone Genesis over the Western North Pacific? (2020)
  • Author(s): Yoshida Ryuji、Fudeyasu Hironori
  • Journal Title: Monthly Weather Review Volume: 148 Issue: 2 Pages: 559-576
  • DOI: 10.1175/mwr-d-19-0023.1
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Statistical Analysis of the Relationship between Upper Tropospheric Cold Lows and Tropical Cyclone Genesis over the Western North Pacific (2019)
  • Author(s): FUDEYASU Hironori、YOSHIDA Ryuji
  • Journal Title: Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II Volume: 97 Issue: 2 Pages: 439-451
  • DOI: 10.2151/jmsj.2019-025
  • NAID: 130007623950
  • ISSN: 0026-1165, 2186-9057
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Statistical analysis of the relationship between upper tropospheric cold lows and tropical cyclone genesis over the western North Pacific (2019)
  • Author(s): Fudeyasu, H., and R. Yoshida
  • Journal Title: J. Meteor. Soc. Japan Volume: 97 Pages: 439-451
  • NAID: 130007623950
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 深層学習を用いた台風強度推定に対する台風の特徴の影響 (2019)
  • Author(s): 加瀬絋熙，筆保弘徳，北本朝展，Danlan Chen，吉田龍二，竹見哲也
  • Journal Title: 天気 Volume: 66 Pages: 51-58
  • NAID: 130007605236
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Characteristics of tropical cyclone rapid intensification over the Western North Pacific, (2018)
  • Author(s): Fudeyasu H., K. Ito, and Y. Miyamoto
  • Journal Title: Journal of Climate Volume: 24 Pages: 8917-8930
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Western North Pacific Tropical Cyclone Characteristics Stratified by Genesis Environment (2018)
  • Author(s): Fudeyasu H., and R. Yoshida
  • Journal Title: Monthly Weather Review Volume: 146
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 大規模アンサンブルデータで得られた台風発生環境場パターンの将来変化 (2019)
  • Author(s): 筆保弘徳・吉田康平・吉田龍二
  • Organizer: 日本気象学会2019年度秋季大会
• [Presentation] 台風発生環境場別でみた台風になれなかった熱帯低気圧の環境場 (2019)
  • Author(s): 筆保弘徳・永戸久喜・西村修司・及川義教・室井ちあし・別所康太郎・山口宗彦・吉田龍二
  • Organizer: 日本気象学会2019年度春季大会
• [Presentation] 急速発達する台風の気候学的特徴 (2018)
  • Author(s): 筆保弘徳・伊藤耕介・宮本佳明
  • Organizer: 日本気象学会2018年度秋季大会
• [Presentation] 急速発達する台風の気候学的特徴 (2018)
  • Author(s): 筆保弘徳・伊藤耕介・宮本佳明
  • Organizer: 平成30年度京都大学防災研究所共同研究集会
• [Presentation] 台風発生に影響を及ぼす対流圏上層寒冷渦の統計解析 (2018)
  • Author(s): 筆保弘徳・吉田龍二
  • Organizer: 日本気象学会2018年度春季大会
• [Presentation] Typhoon Hazard Maps Developed by the Typhoon Ensemble Simulations, (2018)
  • Author(s): Fudeyasu, H., S. Miyazaki, S. Yamasaki, T. Takemi, M. Kato, and K. Tsuboki
  • Organizer: Annual Meeting Asia Oceania Geosciences Society
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Western North Pacific Tropical Cyclone Characteristics Stratified by Genesis Environment (2018)
  • Author(s): Fudeyasu, H. and R. Yoshida
  • Organizer: Annual Meeting Asia Oceania Geosciences Society
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Western North Pacific Tropical Cyclone Characteristics Stratified by Genesis Environment (2018)
  • Author(s): Fudeyasu, H. and R. Yoshida
  • Organizer: eteorolog
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 台風発生スコアを用いた2016年台風発生環境場の検出 (2017)
  • Author(s): 筆保弘徳・吉田龍二
  • Organizer: 日本気象学会2017年度春季大会
• [Presentation] 早期ドボラックで検出された台風になれなかった熱帯擾乱の特徴と環境場～台風発生最終条件～ (2017)
  • Author(s): 筆保弘徳・室井ちあし・西村修司・別所康太郎・小出直久・山口宗彦・吉田龍二
  • Organizer: 平成29年度京都大学防災研究所共同研究集会「台風研究会－激甚化する台風災害の要因解明と減災へ向け－」
• [Presentation] 早期ドボラックで検出された台風になれなかった熱帯擾乱の特徴と環境場～台風発生最終条件～ (2017)
  • Author(s): 筆保弘徳・室井ちあし・西村修司・別所康太郎・小出直久・山口宗彦・吉田龍二
  • Organizer: 日本気象学会2017年度秋季大会
• [Book] 天気のヒミツがめちゃくちゃわかる！ 気象キャラクター図鑑 (2019)
  • Author(s): 筆保弘徳
  • Total Pages: 96
  • Publisher: 日本図書センター
  • ISBN: 9784284204545
• [Book] ニュース・天気予報がよくわかる気象キーワード事典 (2019)
  • Author(s): 筆保 弘徳、山崎 哲、中村 哲、安成 哲平、吉田 龍二、釜江 陽一、下瀬 健一、大橋 唯太、堀田 大介
  • Total Pages: 276
  • Publisher: ベレ出版
  • ISBN: 9784860645915
• [Book] 台風についてわかっていることいないこと ようこそ、そらの研究室へ！ (2018)
  • Author(s): 筆保弘徳編著,山田広幸, 宮本佳明, 伊藤耕介, 山口宗彦, 金田幸恵
  • Total Pages: 242
  • Publisher: ベレ出版
  • ISBN: 9784860645557