2021 Fiscal Year Research-status Report
Influence of recent changes in pressure pattern on local wind systems and temperature distribution over the Kanto Plain
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19K13436
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
瀬戸 芳一 東京都立大学, 都市環境科学研究科, 特任研究員 (70769942)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 局地風系 / 海陸風 / 気圧配置 / 気温分布 / 大気汚染常時監視測定局 / 地表面粗度 / 関東平野 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
関東平野における夏季の局地風系は，日本付近の気圧配置と密接に関係し，近年における日中の高温への関与も指摘される．しかし，気圧配置型の経年変化に伴う，海陸風などの局地風系の変化や気温分布への影響は明らかとなっていない．本研究ではこれらの解明に向け，気象庁アメダスに加えて，各都県による大気汚染常時監視測定局（以下，常監局）における約40年間の高密度な地上観測資料を用いて，局地風系の類型化および近年における変化の統計的検討を行う．
2021年度は，昨年度までに収集した常監局地点情報の履歴を用いて，風速の高度補正や品質管理を総合的に行って整備した，長期にわたり使用できる均質な地上風データセットを活用した研究を実施した．典型的な局地風系の出現が期待される晴天弱風日を抽出し，日中の発散場に対する拡張EOF解析（時間的な位相ずれを考慮して空間的に卓越する主要な変動パターンを抽出する手法）などの多変量解析を用い，風系の類型化を行った．また，各類型の日中と夜間における風系場の特徴や気圧傾度との関係，出現頻度についての検討を行った．その結果，A～Eの5つに分類された各類型は，一般場の気圧傾度との関係が認められ，日中の地上風系はA→Eの順に，南寄りの海風が卓越して風速も大きい分布から，東風が関東平野に広く卓越する分布となった．また，海風前線の内陸への侵入や広域海風の発達はA，Bで早く，D，Eでは遅かった．日中に南風が卓越し海風前線の侵入が早い日の夜間には，東京湾周辺で翌朝まで南寄りの風が持続する風系が現れ，このような日の出現頻度は近年やや増加傾向にあった．
これらの研究成果は，2022年日本地理学会春季学術大会ほかにおいてポスター発表を行った．また，本研究で整備した常監局データを活用した，東京都内で夏季に発生した短時間強雨時の地上風収束に関する研究論文が日本気象学会誌「天気」に受理された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2021年度は，昨年度までに整備した均質な地上風データセットを活用し，多変量解析を用いた風系の類型化や，各類型における風系場の特徴および気圧傾度との関係や，出現頻度についての検討を中心に行った．局地風系の近年における変化について，日中における風系変化を主に想定していたが，昨年度までに行った検討の結果として，夜間についても明瞭な風系の変化傾向が示唆されたため，今年度は日中だけでなく夜間の風系場や発散場の時間変化にも着目して，詳細な検討を重点的に進めた．
また，昨年度までに行った常監局における地点情報履歴の収集および均質な地上風データセットの作成に時間を要したため，進捗状況がやや遅れていたことに加え，今年度は，本研究で整備した地上風データセットおよび品質管理手法を活用することで，東京都内で夏季に発生した短時間強雨時の地上風収束に関する研究が進展したことにより，本研究と並行して論文執筆および投稿も行った．それに伴い，今年度までに実施する計画であった，気圧配置型の出現頻度変化や風系型と気温分布との関係についての課題が残されている．これらの理由により，さらなる研究の進展が期待されるものの，本研究の進捗状況は当初の計画よりやや遅れていると判断したため，当初2021年度までの研究期間としていたが，2022年度への延長を申請し承認された．
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| Strategy for Future Research Activity |
均質な地上風から算出が可能となった発散場を用いた局地風系の類型化や，分類された風系型ごとの風系場の特徴および一般風など総観場の状況や出現頻度変化などにも着目して，関東平野における局地風系の近年における変化についての検討を，今年度に引き続いて進める．また，数値モデルによる過去の長期間の気象場再解析データであるJRA-55（気象庁55年長期再解析）を用いた，風系と気圧配置型との対応についての解析にも着手しており，早急に検討を行う．そのうえで，局地風系と気圧配置型との関係には経年変化が示唆されることから，気圧配置型そのものの出現頻度が実際に経年変化しているかについて検討を行い，局地風系の近年の変化と気圧配置型の出現頻度とを対応づける．
また，分類された各風系型における気温場の特徴を検討し，局地風系と気温分布との対応を明らかにするとともに，高温発現時における風系と気圧配置型の出現頻度に着目して，近年頻発する高温の要因など，気圧配置型変化が局地風系を通じて地域スケールの気温分布に及ぼす影響を経年変化の観点からも解明し，これらの研究成果発表および論文投稿を行う予定である．
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| Causes of Carryover |
2021年度においては，本研究で整備した地上風データセットを活用した研究論文を投稿し受理されたものの，掲載は2022年度となったため，論文掲載に関する費用の支出が少なかった．また，2021年度も参加学会の多くがオンライン開催となり，旅費への使用が減少したため，次年度使用額が生じた．
2022年度は，昨年度購入を見送った直近の気象観測データや，解析データ保存用の記録媒体および消耗品等を購入し，さらなる研究の進展に役立てるとともに，研究の成果発表や論文投稿に関する費用がさらに生じることから，これらに使用する予定である．
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