Investigation on environmental conditions contributing to the generation and development of "senjo-kousuitai" with a large ensemble of high-resolution simulations
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21K03671
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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 |
廣川 康隆 気象庁気象研究所, 台風・災害気象研究部, 主任研究官 (90845885)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川畑 拓矢 気象庁気象研究所, 気象観測研究部, 室長 (80354447)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 線状降水帯 / メソ気象 / アンサンブルシミュレーション / クラスター解析 / 集中豪雨 / 環境場 |
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| Outline of Research at the Start |
線状降水帯は集中豪雨をもたらす要因として近年特に注目されているが、未解明な部分が多いために精度良く予測することが現状では難しい。そこで令和2年7月豪雨で球磨川流域に生じた顕著な線状降水帯を対象とした、高解像度・大アンサンブルシミュレーション（複数の初期値や境界値をもとに複数の予測を行うこと）を活用する。1000通りの予測結果を系統的に整理することで、線状降水帯が発生、発達、維持しやすい気象状況の特徴を解明し、線状降水帯にともなう集中豪雨の予測精度向上を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和2年7月豪雨で熊本県球磨川流域で生じた線状降水帯事例を対象に，水平分解能2km・1000メンバーの大アンサンブルシミュレーションを実行した．そのシミュレーション結果に申請者が開発した線状降水帯の客観的な抽出手法を適用し，発生位置や発生期間，持続時間，降水量の大きさ等の予測と観測とを比較し，クラスター解析を行なった．分類したクラスターごとに環境場を比較し，線状降水帯の発生・発達に寄与する環境場の特徴を解明する解析を進めている．たとえば対流圏下層において東シナ海から大量の高暖湿気が流入することや鉛直シアの存在が，線状降水帯発生に重要な役割を果たしていることが確認できた．
あわせて線状降水帯をより適切に抽出するため，台風の中心気圧や相対距離，総降水量等をもとに「台風のアウターバンドや壁雲，地形性降水といった典型的とは言えない線状降水帯事例」は除外する手法を新たに開発した．その手法を，日本気象学会レター誌SOLAに"Improvements of procedures for identifying and classifying heavy rainfall areas of linear-stationary type"の論文として発表した．この手法をシミュレーション結果に適用することで，より効果的にクラスター解析を実行することができ，線状降水帯の発生環境場の特徴の解明につながると考えられる．
線状降水帯の最小構成単位である積乱雲に関して，1000メンバーによるアンサンブルシミュレーションを用いて，その予測可能性が何の要素で決定されるかを調査した．その結果，境界層の形成が大きく影響していることが分かった．本調査はアンサンブルにおける非ガウス性を評価することによって行われ，その手法について「統計数理」から論文として出版した．
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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
2021年度までに開発していた手法よりも適切に線状降水帯事例を抽出できるようになったため，効果的なクラスター解析ができるようになったと考えられる．このクラスタリングをもとに，線状降水帯の発生や発達に寄与する環境場の特徴解明に向けた解析がおおむね順調に進んでいる．
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| Strategy for Future Research Activity |
主成分分析をもとにしたクラスター解析も実行し，2022年度までに行なってきたクラスター解析の結果と比較することで，線状降水帯の発生環境場の特徴をより詳細に調べる予定である．あわせて令和2年7月豪雨の球磨川流域で生じた線状降水帯以外の事例にも同様のクラスター解析を適用し，解析手法の有効性や線状降水帯の発生・発達に寄与する環境場の特徴に関する知見の蓄積を進める．
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
