Study on mechanism elucidation of snowfall phenomena in metropolitan areas in Japan through high-resolution ensemble simulations
Project/Area Number |
20K14557
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Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 17020:Atmospheric and hydrospheric sciences-related
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Research Institution | Japan, Meteorological Research Institute |
Principal Investigator |
荒木 健太郎 気象庁気象研究所, 台風・災害気象研究部, 主任研究官 (40636031)
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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: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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Keywords | 南岸低気圧 / 大雪 / 降雪 / シミュレーション / Cold-Air Damming / アンサンブルシミュレーション / 数値実験 / 数値シミュレーション / シチズンサイエンス |
Outline of Research at the Start |
冬季首都圏の大雪は甚大な社会影響を及ぼすが,その発生機構は未知が多い.本研究では首都圏の大雪・雪氷災害に「南海上からの水蒸気供給量や低気圧の雲構造が重要ではないか」という仮説を立て,高密度地上気象・降水種別観測や二重偏波レーダー観測等によるユニークな観測データセットを活用し,高解像度アンサンブルシミュレーションを行う.これによる降雪現象の正確な再現を通して稀な大雪・雪氷災害の要因を分析し,シミュレーション結果の多変量解析により各降雪現象における大気・雲・降水の役割とその共通性・特異性を明らかにすることで,仮説を検証する.これにより,首都圏に大雪・雪氷災害をもたらす降雪現象の機構解明を推進する.
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Outline of Annual Research Achievements |
令和4年度は、気象研究所のスーパーコンピュータシステム上に構築した気象庁非静力学モデル(JMA-NHM)及び局所アンサンブル変換カルマンフィルタを用いた数値実験システム(NHM-LETKF)により、過去の大雪事例についてアンサンブルシミュレーションを実施し、事例解析等の研究を行った。 2014年2月14~15日に南岸低気圧の通過により首都圏で大雪となった事例については、昨年度実施したNHM-LETKFのシステムを用いた水平解像度2kmのアンサンブルシミュレーションの結果の解析を進めた。大気下層の北寄りの風を強めて低温化に寄与するメソスケールの現象であるCold-Air Damming(CAD)に注目すると、どのメンバーでもおおむね降水開始時にCADが発生しており、低気圧接近とともにCADの強度が強まっていた。ただし、CADの有無にかかわらず降水前の大気下層の気温場や低気圧接近時の暖気流入の程度によって降水相は変化していた。CADによる大気下層の低温化が降水相に及ぼす影響については定量的な評価が必要である。 関連する研究成果や本課題での取り組みについて、一般向けの講演会や取材、書籍の執筆・刊行などを通して、アウトリーチ活動を行った。
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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
アンサンブルシミュレーションの結果等を用いた過去の大雪事例の解析について、おおむね予定通り実施できた。シミュレーション結果の解釈・解析手法の検討は、引き続き研究協力者と議論を重ねて研究を進めている。
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Strategy for Future Research Activity |
令和5年度は過去の南岸低気圧による顕著な大雪事例として、2018年1月22日の事例についてアンサンブルシミュレーションを実施し、大気・雲・降水の3次元構造に注目して解析を行う。これと2014年2月14~15日の事例との比較を通し、大雪事例における特徴を調査する。
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Report
(3 results)
Research Products
(74 results)
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[Journal Article] 2019年度「エアロゾル・雲・降水の相互作用に関する研究会」報告2020
Author(s)
佐藤陽祐, 當房豊, 山下克也, 荒木健太郎, 岩崎杉紀, 三隅良平, 大竹秀明, 茂木信宏, 齋藤泉, 川合秀明, 中島孝, 中野諭, 森樹大, 橋本明弘, 郭威鎮, 勝山祐太, 瀬戸里枝, 古藤慎之, 山田怜史, 折笠成宏, 田尻拓也, 遠藤幸生, 近藤誠, 大畑祥, 松嶋俊樹
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Journal Title
天気
Volume: 67
Pages: 665-670
Related Report
Open Access
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[Presentation] 地上マイクロ波放射計ネットワークの構築と初期観測2022
Author(s)
荒木健太郎, 瀬古弘, 石元裕史, 田尻拓也, 山内洋, 吉本浩一, 松元誠, 竹田智博, 河野宜幸, 鈴木健司, 中山和正
Organizer
日本気象学会2022年秋季大会
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線状降水帯機構解明に関する研究会(第6回)
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[Presentation] Development of novel ground-based microwave radiometer for earth science -results of the first measurements-2020
Author(s)
Ichikawa, R., H. Ujihara, S. Satoh, J. Amagai, Y. Ohta, B. Miyahara, H. Munekane, T. Nagasaki, O. Tajima, K. Araki, T. Tajiri, H. Takiguchi, T. Matsushima, N. Matsushima, T. Momotani, and K. Utsunomiya
Organizer
EGU General Assembly 2020
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