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熱帯域における大規模雲域の形態遷移過程の解明

Research Project

Project/Area Number 19K03975
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 17020:Atmospheric and hydrospheric sciences-related
Research InstitutionFukuoka University

Principal Investigator

西 憲敬  福岡大学, 理学部, 教授 (00222183)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 濱田 篤  富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 准教授 (30550008)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords熱帯 / 巻雲 / 対流 / 積雲クラスター / 熱帯気象 / 雲 / 気象力学
Outline of Research at the Start

赤道付近の対流圏で雲活動が活発な熱帯収束帯とよばれる領域で、東西数千kmにわたって多くの積乱雲を含む発達した雲帯が、ほぼ同時に東西に平行な2-3本の巻雲を中心とする雲帯へと急激に変形していく現象の機構の解明を目的とした研究を行う。そもそもどうして東西に長い雲帯のができるのか、何が原因でこのような広域で同時分割が起きるのか。分割後の雲帯で巻雲が長時間維持されるのはなぜか、について主に観測データと数値モデル出力を用いて研究を行う。ダイナミックな雲帯分割現象を解明し、放射過程を通じて気候に重要な役割を果たす熱帯巻雲の形成維持機構の解明に貢献することが期待できる。

Outline of Annual Research Achievements

東京大学のスーパーコンピュータWisteria-Oにおいて、全球雲解像モデルNICAM Version19.3を用いて、高水平解像度(7km)の実験を試みた。大規模雲帯分割前の帯(初期帯)が、十分に多くの積乱雲を含み細く長く単純な形状をしている事例を客観的に抽出して、そのリストを元に典型的な分割事例を目視で探した。本年度は抽出方法を改良した結果、非常に典型的な事例をみつけることができ、その事例についての実験で、かなり忠実な再現を行うことができた。現象は、2016年2月8日に中部太平洋で起きたもので、発生時刻と経度は少し実際のものとは異なっていた。また、これとは別に、以前より注目している2020年12月24日の事例について、初期時刻を変更した感度実験を行った。初期時刻を1時間変更した結果はほとんど変わらなかった。初期時刻を1日単位で変更した実験では、23日0時を初期値としたものでは良い再現性があったが、それより早くても遅くても、再現性は良くなかった。初期値は分割発生に近いほど良いはずだが、場のスピンアップに1日程度はかかるということかと考えている。また、並行してERA5データを用いて現実大気の解析を行った。分割後の上層雲主体の雲帯が、高度が上がるにつれて北(南)側の帯ではその位置が北(南)に検出される「傾いた構造」が、いくつかの事例で認められた。分割後の雲帯には浅い南北循環が伴っているようである。この浅い構造は、雲帯が検出される時間帯で、継続的にみられるようだ。この雲帯の移動速度は、ほぼその付近の南北風速の平均値と同じであり、雲帯は基本的に移流されていると考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

数値実験とデータ解析を並行して行っている。当初、数値実験での現象の再現性が良かったのだが、事例を増やしていく中で、必ずしもうまく再現しない事例が相当数がることがわかった。そのため、実験数を増やして研究を進めている。研究時間は増大しているが、おおむね当初の計画通りの方向で研究は進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

これまでに得られた研究成果を論文にまとめて出版することが今後の課題である。特に顕著な2つの事例を中心に、データ解析と数値実験を追加したのち、2024年7月に国際会議発表を行い、その内容を執筆する。

Report

(5 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] Large-scale cirrus formation events in the ITCZ.2023

    • Author(s)
      西 憲敬, 濱田 篤, 三浦裕亮, 佐藤正樹
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会2023年大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 太平洋ITCZ領域でみられる巻雲の大規模発生2022

    • Author(s)
      西 憲敬, 濱田 篤, 三浦裕亮, 佐藤正樹
    • Organizer
      日本気象学会2022年春季大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 太平洋ITCZ 領域でみられる巻雲の大規模発生2022

    • Author(s)
      西 憲敬
    • Organizer
      日本気象学会2022年春季大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Intraseasonal variability of cloud cover in midlatitudes during boreal winter.2021

    • Author(s)
      西 憲敬
    • Organizer
      European Geoscience Union (EGU) General Assembly 2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ERA5データにみられる熱帯雲クラスターのライフサイクル2021

    • Author(s)
      西 憲敬
    • Organizer
      日本気象学会2021年春季大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ERA5データにみられる熱帯雲クラスターのライフサイクル2021

    • Author(s)
      西憲敬
    • Organizer
      日本気象学会2021年春季大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 梅雨期における東シナ海上での下層強風帯の特徴2020

    • Author(s)
      野口萌
    • Organizer
      日本気象学会2020年度秋季大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Cirrus cloud-top height estimation using geostationary satellite split-Window measurements trained with CALIPSO and CloudSat data2020

    • Author(s)
      Nishi, N., A. Hamada, H. Hirose
    • Organizer
      American Meteorological Society (AMS) Annual Meeting 2020
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Large-scale deformation of tropical cloud band in the ITCZ.2019

    • Author(s)
      西 憲敬, 濱田 篤, 山田洋平, 那須野智江,佐藤令於奈,佐藤正樹
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会2019年大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 熱帯ITCZ中の大規模雲域の変形過程2019

    • Author(s)
      西 憲敬, 濱田 篤, 山田洋平, 那須野智江, 佐藤令於奈, 佐藤正樹
    • Organizer
      日本気象学会2019年秋季大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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