| Project/Area Number |
23K20883
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| Project/Area Number (Other) |
21H01164 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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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 |
柳瀬 亘 気象庁気象研究所, 台風・災害気象研究部, 主任研究官 (80376540)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平田 英隆 立正大学, データサイエンス学部, 専任講師 (30808499)
栃本 英伍 気象庁気象研究所, 台風・災害気象研究部, 研究官 (40749917)
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)
渡邉 俊一 気象庁気象研究所, 気象予報研究部, 研究官 (60785195)
吉田 聡 京都大学, 防災研究所, 准教授 (90392969)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
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| Keywords | ハイブリッド低気圧 / 台風 / 爆弾低気圧 / メソ低気圧 / 温帯低気圧 / ポーラーロウ / 梅雨低気圧 / メソスケール低気圧 |
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| Outline of Research at the Start |
大雨や強風を集中させる低気圧は社会に大きな影響を及ぼす。気象学の発展に伴い、「凝結熱で発達する台風か、傾圧性で発達する温帯低気圧か」という古典的分類では分けられない、様々な形態の低気圧の存在が明らかにされつつある。日本周辺でも温帯低気圧化・爆弾低気圧・梅雨低気圧・ポーラーメソサイクロンなどが甚大な災害を引き起こしてきた。これらは共通して凝結熱と傾圧性が相互作用して形成する「ハイブリッド低気圧」である。本研究では未解明な点が多いハイブリッド低気圧の実態の解明を目指す。ハイブリッド低気圧の理解が進めば、台風や温帯低気圧の知見と併せて、地球上の多様な低気圧をより包括的に理解できることが期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では2つのテーマにより低気圧の実態解明に取り組んでいる。
テーマ1では、最先端の観測手法や高解像度数値実験などを利用し、低気圧の多様な内部構造の形成メカニズム等を解明する。本年度は、(1)台風が中緯度で温帯低気圧に遷移する温帯低気圧化について、ランダムフォレスト等を用いた台風強度予測モデルが予測精度を大きく改善することを示した論文、および、風分布の特徴（波数2構造の卓越）を合成開口レーダー風観測から示した論文を投稿した。発達ハリケーンにおける風速場と対流活動の特徴を解析した論文を出版した。(2) 2021年8月に島根県に豪雨・暴風をもたらした台風第9号の温帯低気圧化について、全球大気再解析ERA5および領域雲解像モデルによる数値実験を用いて内部構造の形成メカニズムを調査した。(3)亜熱帯低気圧等が台風に遷移する熱帯低気圧化について、2012年台風第12号の非軸対称な発生過程を数値実験で解明した論文を出版した。
テーマ２では、統計的解析と理想化実験を利用し、多様な内部構造を生み出す環境場について解明する。本年度は、(1)東シナ海上で冬季に発達する温帯低気圧について、ERA5を用いて発達強度で分類解析し、発達する低気圧は発生前に中国南部で水蒸気収束が大きく、下流側で高気圧が卓越していることを明らかにした。(2)日本海における渦状擾乱について、全球大気再解析JRA-55からの5kmダウンスケーリング実験を用いて長期変動を解析し、発生数が1980年代末を境に減少していること、および、発生数と全球規模のテレコネクションパターンとの関係を明らかにした。(3)梅雨前線帯低気圧について、過去の事例のデータベースを基に、理想化実験およびコンポジット場を初期値・境界値とした数値実験の準備を行なった。また、データベースを用いて、九州で線状降水帯を引き起こす梅雨前線帯低気圧の特徴を調査した。
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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
各低気圧の事例研究や統計的研究については順調に進展しており、3年目までに、査読付きの国際誌で9編の論文を出版、学会や研究会などで36件の発表を行い、1冊の図書を出版した。2023年度は当初の研究計画通り、テーマ１では温帯低気圧化や亜熱帯低気圧の事例解析を進め、テーマ２では爆弾低気圧や冬季の渦状擾乱の統計研究、および、梅雨期の低気圧と温帯低気圧化の理想化実験を進めた。
本課題で重視する連携については、低気圧の包括的な解説書の出版計画が順調に進展している。2023年度は原稿の執筆を開始し、3本の初稿を早めに集めることができた。これらを参考に全体の分量や内容に関する調整を行いながら、残りの原稿の執筆を効率的に進めている。また、代表者と分担者が中心となって2024年2月に第5回高・低気圧ワークショップを開催し、数十名の参加者と様々な低気圧についての研究発表と議論を行った。
全体の統括については、2023年6月に第3回目、2024年4月に第4回目の会合を行い、それぞれ前年度の進捗と当該年度の方針について議論を交わした。
当初の計画からの変更点としては、低気圧の横断的理解に関する世界気象機関の国際会議に代表者が関わることとなった。2022年には第10回熱帯低気圧に関する国際会議において「低気圧の相遷移」に関する作業部会の取りまとめを務め、また、2024年の「低気圧の種類と相遷移」に関する国際会議の組織委員として会議の運営に取り組んでいる。これらは本研究課題を国際的に発展させる上で絶好の機会であるため、当初計画していた解析ツールの開発のためのエフォートを割り当てることにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
テーマ1では、引き続き温帯低気圧化等の事例解析を進める。最先端の衛星観測や再解析データにより内部構造の実態を把握するとともに、高解像度数値実験により雲内部の凝結熱や海面からの熱供給の効果を定量的に調べる。また、気流構造を調べるトラジェクトリ解析などのツールを改良していく。
テーマ２では、引き続き爆弾低気圧や冬季の渦状擾乱等の統計的研究を進める。統計では全球大気再解析データに加え、アンサンブルやダウンスケールを利用した最新のデータセットも解析する。また、温帯低気圧化や梅雨期の低気圧等に関する事例解析や統計的解析の知見をより普遍的なものにするため、平均的な大気場を与えるコンポジット実験、単純化した大気場を与える理想化実験の研究を進める。
連携については、気象研究ノートの出版に向けて、研究代表者・分担者が専門とする各低気圧に関する章の執筆を進め、多くの章の原稿を完成させる。また、低気圧の横断的な理解を進めるため、日本気象学会2024年度秋季大会で専門分科会の世話役を務めるとともに、第6回高・低気圧ワークショップについても企画を検討する。
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