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2011 Fiscal Year Annual Research Report

雲・放射エネルギーを介したモンスーンアジアの大気海洋相互作用

Planned Research

Project AreaMulti-scale air-sea interaction under the East-Asian monsoon: A "hot spot" in the climate system
Project/Area Number 22106004
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

早坂 忠裕  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40202262)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岩崎 俊樹  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80302074)
村山 利幸  東京海洋大学, 海洋科学技術研究科, 教授 (50200308)
河本 和明  長崎大学, 環境科学部, 准教授 (10353450)
坪木 和久  名古屋大学, 地球水循環研究センター, 教授 (90222140)
Keywords雲 / 放射 / 衛星観測 / 大気海洋相互作用 / モンスーン
Research Abstract

今年度は、衛星データ解析に基づき、冬の日本周辺の海面熱フラックスと下層雲の関係、ならびに夏の北太平洋の下層雲の微物理特性と海面水温の関係について解析を実施した。
冬の日本周辺海域については、公募研究(A03-公募6)と協力して解析を実施し、次のような結果を得た。(1)黒潮~黒潮続流域(142E-150E, 35N-40N)の冬の海面乱流熱フラックスにはSSTが重要だが、海面で短波放射と長波放射がバランスしており、放射はSSTにはあまり影響していない。(2)CALIPSO/CloudSatの解析から、下層雲は30N付近以南では水、30N付近以北では過冷却水の雲粒子が主であり、氷粒子はあまり見られない。
他方、夏の北太平洋の下層雲の微物理特性と海面水温(SST)、海上気温(SAT)の関係について得られた結果は次のとおり。(3)北太平洋を4分割して雲微物理特性の特徴を調べた結果、領域(170E-160W ,40N-50N)で有効半径の平均値が15.65μmとなり、他の領域よりも大きな値となった。また、雲粒数濃度は、平均値が37.23cm-3となり、他の領域よりも小さな値となった。この領域ではSST<SATという関係が顕著である。北太平洋全域の平均でも雲粒有効半径が14.53μmと大きいが、夏季下層雲を維持するメカニズムを微物理特性と関係づけて詳細に解析する必要がある。(4)三陸沖のヤマセ雲の海陸特性は風の収束の強弱や水蒸気の条件に依存している。SSTとSATの関係から、ヤマセ雲は移流霧という単純な捉え方は適切ではないと思われる。SST>SATの場合が多々見られるが、温度全体が低いと雲の成長は十分でなく、雲粒は小さく幾何学的厚さは薄い。(5)雲解像モデルCReSSによるヤマセ雲の数値計算結果から、放射による加熱・冷却が重要であることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究は、衛星観測データの解析、雲解像モデルによる数値シミュレーション、船舶・地上観測によって雲を含む大気・海洋系のエネルギーフローを解明するものであるが、現在までに衛星観測データの解析と雲解像モデルによるシミュレーションは予定通り進められている。船舶観測は平成24年度に計画されているが、その観測で本研究班が担当する放射観測の準備も進められており、本研究計画は概ね順調に進められていると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

衛星観測データの解析を中心に研究を進め、雲の微物理特性と海面での熱フラックスの関係を解明してきた。また、雲解像モデルCReSSによる冬季の寒気の吹き出しに伴う層積雲および夏季のヤマセ雲のシミュレーションを行なってきた。今後はCReSSによるシミュレーションの結果と衛星観測データを比較する。これらの結果と平成24年度に計画されている船舶観測のデータを用いて、下層雲と海面での熱フラックスの関係を定量的に解明する。

  • Research Products

    (22 results)

All 2012 2011

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Development of a new videosonde observation system for in-situ precipitation particle measurements2012

    • Author(s)
      Suzuki, K., K. Shimizu, T. Ohigashi, K. Tsuboki, S. Oishi, S. Kawamura, K. Nakagawa, K. Yamaguchi, and E. Nakakita
    • Journal Title

      SOLA

      Volume: 8 Pages: 1-4

    • DOI

      doi:10.2151/sola.2012-001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 衰退する帯状雲の南端部に形成された降雪バンドの構造2012

    • Author(s)
      大東忠保・坪木和久・石塚 暁
    • Journal Title

      天気

      Volume: 59 Pages: 33-46

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Refinement of global ice microphysics using spaceborne active sensors2011

    • Author(s)
      Sato, K., and H. Okamoto
    • Journal Title

      J. Geophys. Res.

      Volume: 116 Pages: D20202

    • DOI

      doi:10.1029/2011JD015885

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Estimation and verification of daily surface shortwave flux over China2011

    • Author(s)
      Xu, J., K. Masuda, Y. Ishigooka, T. Kuwagata, S. Haginoya, T. Hayasaka, and T. Yasunari
    • Journal Title

      J. Meteor.Soc. Japan

      Volume: 89A Pages: 225-238

    • DOI

      DOI:10.2151/jmsj.2011-A14

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] How does the vertical profile of baroclinicity affect the wave instability?2011

    • Author(s)
      Iwasaki, T. and C. Kodama
    • Journal Title

      J. Atmos. Sci.

      Volume: 68 Pages: 863-877

    • DOI

      DOI: 10.1175/2010JAS3609.1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cloud and aerosol contributions to variation in shortwave surface irradiance over East Asia in July during 2001 and 20072011

    • Author(s)
      Kawamoto, K. and T. Hayasaka
    • Journal Title

      Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer

      Volume: 112 Pages: 329-337

    • DOI

      doi:10.1016/j.jqsrt.2010.08.002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cloud-resolving simulation of heavy snowfalls in Japan for late December 2005: Application of ocean data assimilation to a snow disaster case2011

    • Author(s)
      Yamamoto, M., T. Ohigashi, K. Tsuboki, and N. Hirose
    • Journal Title

      Nat. Hazards Earth Syst. Sci.

      Volume: 11 Pages: 2555-2565

    • DOI

      doi:10.5194/nhess-11-2555-2011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Temperature-dependence of ice optical constants:Implications for simulating the single-scattering properties of cold ice clouds2011

    • Author(s)
      Iwabuchi, H., and P. Yang
    • Journal Title

      Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer

      Volume: 112 Pages: 2520-2525

    • DOI

      doi:10.1016/j.jqsrt.2011.06.017

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Development of radar and lidar simulator and its application to the evaluation of the cloud and aerosol microphysics in the AGCM2011

    • Author(s)
      Okamoto, H., K. Sato, Y. Hagihara, T. Takemura, T. Nishizawa
    • Organizer
      American Geophysical Union (AGU) fall meeting
    • Place of Presentation
      アメリカ、サンフランシスコ
    • Year and Date
      20111208-20111208
  • [Presentation] Extended analysis of space borne active sensors for the interpretation of observed and simulated global cloud physical properties2011

    • Author(s)
      Sato K. and H. Okamoto
    • Organizer
      American Geophysical Union (AGU) fall meeting
    • Place of Presentation
      アメリカ、サンフランシスコ
    • Year and Date
      20111208-20111208
  • [Presentation] 雲・放射エネルギーを介したモンスーンアジアの大気快癒相互作用2011

    • Author(s)
      早坂 忠裕
    • Organizer
      日本気象学会2011年度秋季大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20111116-20111118
  • [Presentation] CloudSat/CALIPSOの複合利用による雲粒子タイプ識別の初期所見2011

    • Author(s)
      平形 麻紀、岡本 創、萩原雄一朗、 吉田良、早坂忠裕
    • Organizer
      日本気象学会2011年度秋季大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20111116-20111118
  • [Presentation] CloudSat-CALIPSOによる氷粒子の微物理特性: アルゴリズムの改良と微物理パラメータ間の関係2011

    • Author(s)
      岡本 創, 佐藤可織, 萩原雄一朗, 松本拓也
    • Organizer
      日本気象学会2011年度秋季大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20111116-20111118
  • [Presentation] 衛星搭載アクティブセンサによる雲全域解析を目的としたアルゴリズムの拡張2011

    • Author(s)
      佐藤可織、岡本 創
    • Organizer
      日本気象学会2011年度秋季大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20111116-20111118
  • [Presentation] Air-Sea interaction in Monsoon Asia through cloud and radiation processes2011

    • Author(s)
      早坂 忠裕
    • Organizer
      第5回日中韓合同気象学会
    • Place of Presentation
      韓国、釜山
    • Year and Date
      20111024-20111026
  • [Presentation] Indirect and semi-direct effects of dust aerosols on the East Asian clouds2011

    • Author(s)
      早坂 忠裕、齊藤哲彦
    • Organizer
      第5回日中韓合同気象学会
    • Place of Presentation
      韓国、釜山
    • Year and Date
      20111024-20111026
  • [Presentation] Characteristics of “YAMASE” cloud: A case study of summer 20032011

    • Author(s)
      江口 菜穂、早坂 忠裕、他
    • Organizer
      第5回日中韓合同気象学会
    • Place of Presentation
      韓国、釜山
    • Year and Date
      20111024-20111026
  • [Presentation] Global analysis of ice cloud microphysics from CloudSat and CALIPSO: size, shape and color ratio2011

    • Author(s)
      Okamoto, H., K. Sato and Y. Hagihara
    • Organizer
      2011 International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG) General Assembly
    • Place of Presentation
      オーストラリア、メルボルン
    • Year and Date
      20110628-20110628
  • [Presentation] Microphysical properties of water clouds over the Amazon and China derived from CloudSat and MODIS2011

    • Author(s)
      河本和明
    • Organizer
      The 2nd International Symposium on Atmospheric Light Scattering and Remote Sensing
    • Place of Presentation
      中国、蘭州
    • Year and Date
      20110620-20110620
  • [Presentation] CloudSatとMODISデータを用いたアマゾンと中国における低層水雲特性の比較2011

    • Author(s)
      河本和明
    • Organizer
      日本気象学会2011年度春季大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20110518-20110521
  • [Presentation] 気象学会賞記念受賞講演:アクティブセンサを用いた雲とエアロゾルの研究2011

    • Author(s)
      岡本 創
    • Organizer
      日本気象学会2011年度春季大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20110518-20110521
    • Invited
  • [Book] 気象・気候学のための最新放射計算技術とその応用2011

    • Author(s)
      早坂忠裕、岩渕弘信(編集)
    • Total Pages
      183
    • Publisher
      日本気象学会

URL: 

Published: 2015-05-28  

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