中緯度における台風や大気擾乱の予測可能性と海洋の相互作用に関する研究

• Project Area: Multi-scale air-sea interaction under the East-Asian monsoon: A "hot spot" in the climate system
• Project/Area Number: 25106708
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Japan, Meteorological Research Institute
• Principal Investigator: 和田 章義 気象庁気象研究所, 台風研究部, 主任研究官 (20354475)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2014: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000); Fiscal Year 2013: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: 中緯度台風 / 中緯度大気擾乱 / データ同化 / 大気環境場 / 海洋環境場 / 台風海洋相互作用 / 非静力学大気波浪海洋結合モデル

Outline of Annual Research Achievements

北西太平洋海域に展開された３基のフロートによる日々の観測により、2011-2012年の台風シーズンにおいて８つの台風の海洋応答をとらえた。この海洋応答について、台風中心に対するフロートの3つの相対位置を①100km以内の台風近傍域、②台風経路から100km外でかつ右側に離れた海域、③台風経路から100km外でかつ左側に離れた海域に分け、それぞれについてその応答特性を調査した。①の台風近傍域では、風の低気圧性回転成分により海洋内部で湧昇が生じた結果として、表層水温の低下が顕著となった。また②の進行方向右側の海域では、強風による乱流混合の増大に起因した海洋混合層の深まりが顕著であった。さらに海洋表層における塩分変動は、台風中心とフロートの相対位置関係に加え、降水の影響を強く受けることがわかった。
次にこの８つの台風のうち４事例について非静力学大気波浪海洋結合モデルによる数値シミュレーションを実施した。シミュレーション結果から①台風による海水温低下により台風中心気圧が高くなること、②環境場の風が弱い事例（2011年台風第９号）で、海水温低下が台風経路シミュレーションに影響を与えること、③台風中心から半径200kmまで、台風直下に形成される海水温低下は24～47％の潜熱の減少をもたらすことがあきらかとなった。
また2013年台風第18号について、非静力学大気波浪海洋結合モデルにより数値シミュレーションを実施した結果、黒潮流域での高海面水温場による台風渦の順圧対流不安定により生成されたメソ渦が対流バーストを引き起こすことにより、北緯30度以北でこの台風が急発達したことが明らかとなった。この結果はまた、大気海洋間の高エンタルビーフラックスが台風の急速な強化に必ずしも必要でないことを示唆する。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Typhoon-induced sea surface cooling during the 2011 and 2012 typhoon seasons: observational evidence and numerical investigations of the sea surface cooling effect using typhoon simulations (2014)
  • Author(s): Akiyoshi Wada, Tomohiro Uehara, Shiro Ishizaki
  • Journal Title: Progress in Earth and Planetary Science Volume: １ Issue: 1 Pages: 1-1
  • DOI: 10.1186/2197-4284-1-11
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Unusually rapid intensification of Typhoon Man-yi in 2013 under preexisting warm-water conditions near the Kuroshio front south of Japan (2014)
  • Author(s): Akiyoshi Wada
  • Journal Title: Journal of Oceanography Volume: - Issue: 5 Pages: 597-622
  • DOI: 10.1007/s10872-015-0273-9
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Roles of an upper-level cold vortex and low-level baroclinicity in the development of polar lows over the Sea of Japan (2014)
  • Author(s): Udai Shimada, Akiyoshi Wada, Koji Yamazaki and Naoko Kitabatake
  • Journal Title: Tellus A. Volume: 66 Issue: 1 Pages: 24694-24694
  • DOI: 10.3402/tellusa.v66.24694
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Forecasting a large number of tropical cyclone intensities around Japan using a high-resolution atmosphere-ocean coupled model (2014)
  • Author(s): Kosuke Ito, Kazuo Saito, Toru Kuroda and Akiyoshi Wada
  • Journal Title: Weather and Forecasting Volume: - Issue: 3 Pages: 793-808
  • DOI: 10.1175/waf-d-14-00034.1
  • NAID: 120006376241
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Introduction of an atmosphere-wave-ocean coupled model into the NHM-LETKF. (2014)
  • Author(s): Akiyoshi Wada
  • Journal Title: CAS/JSC WGNE Research Activities in Atmospheric and Oceanic Modelling Volume: 44
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Numerical simulations of Typhoon Haiyan in 2013. (2014)
  • Author(s): Akiyoshi Wada
  • Journal Title: CAS/JSC WGNE Research Activities in Atmospheric and Oceanic Modelling Volume: 44
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Numerical simulations of Typhoon Man-Yi in 2013. (2014)
  • Author(s): Akiyoshi Wada and Masaru Kunii
  • Journal Title: CAS/JSC WGNE Research Activities in Atmospheric and Oceanic Modelling Volume: 44
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Air-sea Interface and Oceanic Influences. Eighth International Workshop on Tropical Cyclones. (2014)
  • Author(s): Shay L. K., M. M. Ali, S. Chen, I. Ginis, G. Halliwell, H-S Kim, Marie-Dominque Leroux, I-I Lin and A. Wada
  • Journal Title: 8th International Workshop on Tropical cyclones report Volume: -
  • Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Role of the Boundary Layer. Eighth International Workshop on Tropical Cyclones. (2014)
  • Author(s): Kepart J. D., Y.-H. Huang, S. Kanada, M. Powell, J. Schwendike, C, Slocum, A. Wada, C.-C. Wu and J. Zhang
  • Journal Title: 8th International Workshop on Tropical cyclones report Volume: -
  • Open Access
• [Journal Article] Numerical simulations of oceanic pCO2 variations and interactions between Typhoon Choi-wan (0914) and the ocean (2013)
  • Author(s): A. Wada, M. F. Cronin, A. J. Sutton, Y. Kawai, and M. Ishii
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research: Oceans Volume: 118 Issue: 5 Pages: 2667-2684
  • DOI: 10.1002/jgrc.20203
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Interactions between Typhoon Choi-wan (2009) and the Kuroshio Extension system. (2013)
  • Author(s): Akiyoshi Wada, Norihisa Usui, Masaru Kunii
  • Journal Title: Advances in Meteorology Volume: 2013 Pages: 1-17
  • DOI: 10.1155/2013/859810
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The impact of oceanic initial conditions on the simulations of Typhoon Ma-on in 2011 (2013)
  • Author(s): Akiyoshi Wada
  • Journal Title: CAS/JSC WGNE Research Activities in Atmospheric and Oceanic Modelling Volume: 43
• [Journal Article] Sensitivity of horizontal resolution and sea spray to the simulations of Typhoon Roke in 2011 (2013)
  • Author(s): Akiyoshi Wada
  • Journal Title: CAS/JSC WGNE Research Activities in Atmospheric and Oceanic Modelling Volume: 43
• [Journal Article] Lagged simulations of the oceanic initial condition for Typhoon Choi-wan (2009) (2013)
  • Author(s): Akiyoshi Wada
  • Journal Title: CAS/JSC WGNE Research Activities in Atmospheric and Oceanic Modelling Volume: 43
• [Journal Article] Impacts of surface roughness lengths on axisymmetrically mean structure of Typhoon Fanapi (2010) (2013)
  • Author(s): Akiyoshi Wada
  • Journal Title: CAS/JSC WGNE Research Activities in Atmospheric and Oceanic Modelling Volume: 43
• [Journal Article] Effect of Talas-induced sea-surface cooling on the generation of a subsequent typhoon (2013)
  • Author(s): Akiyoshi Wada
  • Journal Title: CAS/JSC WGNE Research Activities in Atmospheric and Oceanic Modelling Volume: 43
• [Presentation] 2013年台風第30号（ハイヤン）の数値シミュレーション (2014)
  • Author(s): 和田 章義
  • Organizer: 第12回環境研究シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京都千代田区
  • Year and Date: 2014-11-18
• [Presentation] 台風予測に対する大気海洋相互作用及び境界層過程の役割 (2014)
  • Author(s): 和田 章義
  • Organizer: 東京大学大気海洋研究所国際沿岸海洋研究センター研究集会 中緯度気象・気候研究の現状と展望
  • Place of Presentation: 岩手県大槌町
  • Year and Date: 2014-08-27
  • Invited
• [Presentation] Numerical Simulations on Rapid Intensification of Typhoon Haiyan (T1330) (2014)
  • Author(s): Akiyoshi Wada
  • Organizer: AOGS2014
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2014-07-28
• [Presentation] 台風1330号(Haiyan)における大気海洋環境場の役割 (2014)
  • Author(s): 和田 章義
  • Organizer: 2014年日本気象学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京都渋谷区
  • Year and Date: 2014-05-24
• [Presentation] NHM-LETKFを用いた台風0813号(Sinkaku)の予測可能性 (2014)
  • Author(s): 和田 章義
  • Organizer: 2014年日本気象学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京都渋谷区
  • Year and Date: 2014-05-23
• [Presentation] 数値シミュレーションによる台風発達の研究 (2014)
  • Author(s): 和田 章義
  • Organizer: メソ気象研究会
  • Place of Presentation: 東京都千代田区
  • Year and Date: 2014-05-20
• [Presentation] NUMERICAL INVESTIGATIONS ON INTENSIFICATION OF TYPHOONS, SEA SURFACE COOLING AND OCEANIC ENVIRONMENTS IN THE WESTERN NORTH PACIFIC. (2014)
  • Author(s): Akiyoshi Wada and Masaru Kunii
  • Organizer: 2014海洋科学合同研究集会
  • Place of Presentation: ハワイホノルル
• [Presentation] Numerical study on TC-induced oceanic carbon system changes (2013)
  • Author(s): Akiyoshi Wada and Masao Ishii
  • Organizer: 2013日本地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: Chiba Makuhari
• [Presentation] Daily observations by profiling floats and numerical simulations on typhoons during 2011-2012 typhoon seasons (2013)
  • Author(s): Akiyoshi Wada, Tomohiro Uehara, Shiro Ishizaki
  • Organizer: 2013日本地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: Chiba Makuhari
• [Presentation] 海洋データ同化による海洋解析場が台風シミュレーションに与える影響 (2013)
  • Author(s): 和田 章義
  • Organizer: 2013日本気象学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京 渋谷区
• [Remarks] 中緯度における台風や大気擾乱の予測可能性と海洋の相互作用に関する研究
  • URL: http://www.mri-jma.go.jp/Dep/ty/IND/IND_wada/Hotspot.html