A study on multiple pathways and precursors to tropical cyclone rapid intensification
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19K14797
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 17020:Atmospheric and hydrospheric sciences-related
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| Research Institution | Japan, Meteorological Research Institute |
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Principal Investigator |
嶋田 宇大 気象庁気象研究所, 台風・災害気象研究部, 主任研究官 (60750651)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 台風 / 急発達 / 衛星観測 |
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| Outline of Research at the Start |
台風の急発達は、観測による解明が不足し、数値モデル予測は未だに困難を極める。本研究は、20年以上の衛星データから急発達に伴う台風雲パターンをクラスター解析（分類）することで、既往の合成図解析や理想化数値モデル研究では見逃されていた、急発達が起こる多様なプロセスを体系的に見出す。具体的には分類毎に、環境条件やそれに応じた構造的特徴と急発達のタイミングやプロセス、及び急発達に伴う対流活動の時間発展を明らかにする。さらに数値シミュレーションから擬似衛星データを作成し、衛星で観測可能な対流活動の情報と台風内部の発達プロセスの物理関係を説明づける。そしてその物理関係から、急発達の前兆現象を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、長期衛星データのクラスター解析等を通じて急発達の多様性を見出し、どのような特徴をなす対流活動が急発達に好都合か調べ、急発達の前兆現象を解明することを目的としている。初年度は、(1)研究に必要な長期観測データ等の整備と、(2)入手したデータの特性調査と予備的なデータ解析を行うことを目標とした。
(1)については、歴代静止気象衛星データのバイアス補正、雷データの入手、及び衛星シミュレータの解読・動作準備（必要部分のコーディング等）を行った。
(2)については、急発達台風のサイズ（小型、大型）に応じて、急発達時の環境場条件に違い（多様性）があることが明らかとなった。大型台風は比較的鉛直シアーが大きい一方、海洋内部まで暖かい海水温の領域で急発達していた。小型台風は鉛直シアーが小さく乾燥空気に囲まれていることが特徴だった。また衛星解析データとの比較により、気象庁ベストトラックにおいては、2000年代中頃以降に品質変化の影響で急発達事例数が見かけ上増加している可能性が高いことがわかった。
さらに、令和元年度に日本に上陸した台風の発達条件及び降水システムの特徴を調べた。台風第15号は、海面水温が高く鉛直シアーが小さいという一般的に発達に適した環境条件の一方、台風の上層が総観スケールの高気圧に覆われ、乾燥した空気に取り囲まれた、非常に特異な環境条件の下で発達していた。台風第19号については、二重偏波レーダー等を用いて、降水システムの特徴を調べた。その結果、レーダーエコー高度が12㎞以下で背が低いこと、融解層より下では下層ほどエコーが強く、暖かい雨のプロセスが降水量の増加に大きく寄与していること等が示唆された。台風の対流活動の特徴を解明する上で貴重な知見が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度は、必要な観測データの入手と衛星シミュレータの実行準備、予備的なデータ解析を実施することができ、計画通りに研究が進んだ。特に、データ解析においては、当初予定していた計画に加え、日本上陸台風の事例解析を通じ、急発達環境場の個別具体な例と台風における降水システムの特徴を解明することができた。この調査結果を通じ、台風における降水システムの特徴を捉えることの重要性が見出され、次年度に行う統計的なデータ解析の方向性を定めることができた。このようなことから、研究は順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に得られた降水システムに関する研究成果を踏まえ、今後は、台風急発達の特徴的な環境場において台風内部の降水システムがどのように時間発展しているか詳細な理解を得ることに焦点を当てる。雷データや衛星搭載レーダーの活用、さらに米国で航空機観測されたデータを用いることで、どのような特徴をなす対流活動が急発達に好都合かを明らかにしたい。統計的な関係性とともに、その関係性を物理的に説明づけられるよう研究を進めていく。
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Report
(1 results)
Research Products
(7 results)
