積乱雲を解像した高解像度モデルを用いた新たな竜巻等突風の予測手法に関する研究
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20K04071
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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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 |
益子 渉 気象庁気象研究所, 台風・災害気象研究部, 室長 (30354476)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅原 章仁 気象庁気象研究所, 台風・災害気象研究部, 研究官 (10845944)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 気象学 / 自然現象観測・予測 / 自然災害 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、未だ十分に理解されていない日本において竜巻等突風をもたらす積乱雲について、二重偏波ドップラーレーダーによる観測データや超高解像度数値シミュレーションデータ、全国の詳細な地上観測データなどを用いて、その構造と特徴を明らかにする。そして、その結果をもとに、米国で用いられている最新の予測手法も取り入れながら、高解像度モデルを用いた新たな竜巻等突風の予測手法の開発を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、未だ十分に理解されていない日本で発生する竜巻等突風やそれをもたらす積乱雲について、二重偏波ドップラーレーダーや数値シミュレーションデータなどを用いてその構造と特徴を明らかにし、その結果をもとに高解像度モデルを用いた新たな竜巻等突風の予測手法の開発を行うことである。
2021年5月1日にスコールラインタイプの線状の降水システムの通過に伴って静岡県を中心に複数の竜巻等突風が発生した事例について、水平解像度1kmのシミュレーション結果を用いて突風予測指数であるアップドラフトヘリシティを計算したところ、線状の降水システムに沿って極めて高い値が算出されることが分かった。一方で、顕著な大雨をもたらしながら突風の発生しなかった2022年7月10日の梅雨期の線状降水帯事例についても数値シミュレーションを行い解析を行った。この事例では弱いながら後方から流入するジェット構造を内在してスコールライン的な性質をもっており、感度実験等の結果から鉛直シアとコールドプールの強さのバランス関係が構造を規定していることが明らかになった。しかしアップドラフトヘリシティの値は、突風もたらした静岡県の事例の半分程度しかなく、突風予測としてアップドラフトヘリシティの有用性が示された。
また、突風の発生予測に重要と考えられている積乱雲内の降水粒子分布を把握するため、二重偏波ドップラーレーダーによる降水粒子判別のアルゴリズムの改良を行った。
その他、前年度まで行ってきた全国のアメダス1分値データを用いた突風の統計解析結果を利用し、特に顕著な突風を調査したところ、台風のコア域で発生したものが多く、2015年台風15号や2018年台風24号、2012年17号などは複数の地点で突風をもたらし、眼の壁雲の内縁にフィラメント状のエコー域を伴った特徴的な構造をもつことが分かった。
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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
突風をもたらした事例だけでなく、激しい対流を伴いながら突風をもたらさなかった事例も含めて調査することで高解像度モデルを用いた竜巻等突風予測指数としてアップドラフトヘリシティの有用性を示すことができた。
また、前年度まで行ってきた突風の統計解析結果を利用して、特に顕著な突風を調査し、沿岸部に多いことや台風のコア域で発生したものが多いことなど示され、日本で発生する突風の実態も明らかになりつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
高解像度モデルを用いた竜巻等突風予測指数としてアップドラフトヘリシティの有用性をさらに示すために、突風の統計解析によって示された事例の中で、特に顕著なものについて、水平解像度1km程度の数値シミュレーションを行い調査する。その際、水平解像度依存性や鉛直方向の積分範囲の設定などに対する感度も調査し、日本で発生する竜巻等突風予測に適したものになることを考慮する。また、梅雨期の線状降水帯など強い対流を伴っていながら突風をもたらさなかった事例についても引き続き解析し、アップドラフトヘリシティの値が小さくなる要因等についても調査する。
また、引き続き、顕著な突風事例について、二重偏波ドップラーレーダーを用いた積乱雲の構造とその特徴の解析を行う。
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Report
(3 results)
Research Products
(21 results)
