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低気圧に伴う竜巻の階層構造と予測可能性に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 18H01277
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分17020:大気水圏科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

新野 宏  東京大学, 大気海洋研究所, 名誉教授 (90272525)

研究分担者 益子 渉  気象庁気象研究所, 台風・災害気象研究部, 室長 (30354476)
栃本 英伍  国立研究開発法人防災科学技術研究所, 水・土砂防災研究部門, 特別研究員 (40749917)
末木 健太  国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 特別研究員 (50802980)
横田 祥  気象庁気象研究所, 予報研究部, 研究官 (10723794)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2020年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
キーワード竜巻 / 温帯低気圧 / 熱帯低気圧 / 台風 / スーパーセル / 線状降水系 / メソサイクロン / 環境場 / 突風 / ヘリシティ / 対流有効位置エネルギー / メソスケール渦 / 階層構造 / 予測可能性 / 積乱雲 / エントレインメント / 多角形壁雲
研究成果の概要

我が国や海外で竜巻・突風を生ずる熱帯低気圧や温帯低気圧の構造、低気圧内で竜巻・突風を生ずる多様なメソスケール擾乱の構造とその環境場、及びこれらのメソスケール擾乱が生ずる竜巻・突風の実態や発生機構を、地上観測、ドップラーレーダー観測、客観解析、高解像度数値シミュレーションおよびアンサンブル数値シミュレーションのデータを用いて調べた。海上で竜巻状渦を生ずるメソβスケール渦の発見、準線状の対流系に伴う竜巻や台風内の小型スーパーセルに伴う竜巻の非閉塞型世代交代の数値シミュレーションに初めて成功し、エントレインメントを考慮したCAPEが低気圧に伴う竜巻のポテンシャルの把握に有効であることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では竜巻から、竜巻を発生させる様々なメソスケール擾乱-古典的スーパーセル、小型スーパーセル、準線状対流系-、さらには総観規模の熱帯低気圧や温帯低気圧に至るまでの階層構造にわたって発生機構と環境場の解明を進めると共に、低気圧に伴う竜巻のポテンシャルの把握の上で「エントレインメントの効果を考慮した対流有効位置エネルギー」が有効であることを示した。また、竜巻状の突風により船舶の遭難を生ずるメソスケール渦も新たに発見した。これらの竜巻に関わる階層構造の理解と竜巻ポテンシャルの把握に有効な指標の開発は、竜巻の予測精度を向上を通して、より安全・安心な社会の実現に寄与することが期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 3件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 14件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] Sun Yat-sen University/Peking University/Southern Lab. of Ocean Sci. and Eng.(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Tornadogenesis in a Quasi-Linear Convective System over Kanto Plain in Japan: A Numerical Case Study2022

    • 著者名/発表者名
      Tochimoto Eigo、Niino Hiroshi
    • 雑誌名

      Monthly Weather Review

      巻: 150 号: 1 ページ: 259-282

    • DOI

      10.1175/mwr-d-20-0402.1

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Environmental Controls on Tornadoes and Tornado Outbreaks2022

    • 著者名/発表者名
      Tochimoto, E.
    • 雑誌名

      Atmosphere-Ocean

      巻: 60 号: 3-4 ページ: 399-421

    • DOI

      10.1080/07055900.2022.2079472

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 我が国における竜巻研究―気象学の立場から―2022

    • 著者名/発表者名
      新野 宏, 益子 渉
    • 雑誌名

      月刊海洋号外

      巻: 63

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 竜巻を生ずる温帯低気圧の階層構造・環境場2022

    • 著者名/発表者名
      栃本英伍、新野 宏、末木健太、横田 祥、柳瀬 亘
    • 雑誌名

      月刊海洋号外

      巻: 63 ページ: 24-31

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 竜巻を生ずる台風の構造・環境場について2022

    • 著者名/発表者名
      末木健太、新野 宏
    • 雑誌名

      月刊海洋号外

      巻: 63 ページ: 32-39

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] フェーズドアレイレーダーを用いた竜巻研究2022

    • 著者名/発表者名
      足立 透、益子 渉、梅原章仁
    • 雑誌名

      月刊海洋号外

      巻: 63 ページ: 56-62

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 二重偏波レーダーによる竜巻観測2022

    • 著者名/発表者名
      梅原章仁、足立 透、益子 渉、山内 洋
    • 雑誌名

      月刊海洋号外

      巻: 63 ページ: 63-68

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 数値シミュレーションによるスーパーセル竜巻の発生機構に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      益子 渉
    • 雑誌名

      月刊海洋号外

      巻: 63 ページ: 99-105

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 2019年台風17号に伴う延岡竜巻のシミュレーション2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤純至、新野 宏
    • 雑誌名

      月刊海洋号外

      巻: 63 ページ: 92-98

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] データ同化とアンサンブル予報を用いた竜巻発生要因の解析と予測可能性2022

    • 著者名/発表者名
      横田 祥、新野 宏、瀬古 弘、國井 勝、山内 洋、佐藤英一
    • 雑誌名

      月刊海洋号外

      巻: 63 ページ: 106-111

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 海難事故を生じた竜巻状渦を発生させたメソβスケール渦のアンサンブル実験2022

    • 著者名/発表者名
      Tochimoto, E., S. Yokota, H. Niino and W. Yanase
    • 雑誌名

      気象集誌. 第2輯

      巻: 100 号: 1 ページ: 141-165

    • DOI

      10.2151/jmsj.2022-007

    • NAID

      130008164674

    • ISSN
      0026-1165, 2186-9057
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparing Frontal Structures of Extratropical Cyclones in the Northwestern Pacific and Northwestern Atlantic Storm Tracks2022

    • 著者名/発表者名
      Tochimoto Eigo, Niino Hiroshi
    • 雑誌名

      Monthly Weather Review

      巻: 150 号: 2 ページ: 369-392

    • DOI

      10.1175/mwr-d-21-0181.1

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Observed Near-Surface Wind Structure in the Inner Core of Typhoon Goni (2015)2021

    • 著者名/発表者名
      Mashiko Wataru、Shimada Udai
    • 雑誌名

      Monthly Weather Review

      巻: 149 ページ: 1785-1800

    • DOI

      10.1175/mwr-d-20-0294.1

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characteristics of Extratropical Cyclones That Cause Tornadoes in Italy: A Preliminary Study2021

    • 著者名/発表者名
      Tochimoto Eigo、Miglietta Mario Marcello、Bagaglini Leonardo、Ingrosso Roberto、Niino Hiroshi
    • 雑誌名

      Atmosphere

      巻: 12 号: 2 ページ: 180-180

    • DOI

      10.3390/atmos12020180

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Observational analysis of two waterspouts in northwestern Italy using an OPERA Doppler radar2020

    • 著者名/発表者名
      Miglietta Mario Marcello、Arai Ken'ichiro、Kusunoki Kenichi、Inoue Hanako、Adachi Toru、Niino Hiroshi
    • 雑誌名

      Atmospheric Research

      巻: 234 ページ: 104692-104692

    • DOI

      10.1016/j.atmosres.2019.104692

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Climatology of tropical cyclone tornadoes in China from 2006 to 20182020

    • 著者名/発表者名
      Bai, L., Z. Meng, K. Sueki, G. Chen, and R. Zho
    • 雑誌名

      Science China Earth Sciences

      巻: 63 号: 1 ページ: 37-51

    • DOI

      10.1007/s11430-019-9391-1

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Entraining CAPE for better assessment of tornado outbreak potential in the warm sector of extratropical cyclones2019

    • 著者名/発表者名
      Eigo Tochimoto, Kenta Sueki, and Hiroshi Niino
    • 雑誌名

      Monthly Weather Review

      巻: 147 号: 3 ページ: 913-930

    • DOI

      10.1175/mwr-d-18-0137.1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mesoscale Convective Vortex that Causes Tornado-Like Vortices over the Sea: A Potential Risk to Maritime Traffic2019

    • 著者名/発表者名
      Tochimoto, E., S. Yokota, H. Niino, and W. Yanase
    • 雑誌名

      Monthly Weather Review

      巻: 147 号: 6 ページ: 1989-2007

    • DOI

      10.1175/mwr-d-18-0302.1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] データ同化とアンサンブル予報による竜巻発生過程の解析2018

    • 著者名/発表者名
      横田祥, 新野宏, 瀬古弘, 國井勝, 山内洋
    • 雑誌名

      ながれ

      巻: 38 ページ: 8-13

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] スプリット前線の統計的特徴と温帯低気圧との関係2022

    • 著者名/発表者名
      栃本英伍, 新野 宏
    • 学会等名
      2022年度日本気象学会春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 台風第15 号に伴う暴風・突風の特徴2021

    • 著者名/発表者名
      益子 渉
    • 学会等名
      日本気象学会第53回メソ気象研究会・気象災害委員会合同研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 竜巻の強さと温帯低気圧の関係2020

    • 著者名/発表者名
      栃本英伍, 新野 宏
    • 学会等名
      2020年度日本気象学会春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 準線状の降水システムに伴う竜巻の発生過程―1992 年12 月8 日に茨城県千代田町で発生した竜巻―2020

    • 著者名/発表者名
      栃本英伍, 新野 宏
    • 学会等名
      2020年度日本気象学会春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 竜巻の強さと温帯低気圧の関係2020

    • 著者名/発表者名
      栃本英伍, 新野 宏
    • 学会等名
      2020年度日本気象学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 2019 年日本に暴風・竜巻等突風をもたらした台風の特徴2020

    • 著者名/発表者名
      益子 渉
    • 学会等名
      2020年度日本気象学会春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 令和元年房総半島台風に伴う強風の特徴2020

    • 著者名/発表者名
      益子 渉
    • 学会等名
      2020年度日本気象学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Ensemble Experiments on a Maritime Meso-β-scale Vortex that Spawned Tornado-like Vortices causing shipwrecks2019

    • 著者名/発表者名
      Tochimoto, E., S. Yokota, H. Niino, and W. Yanase
    • 学会等名
      10th European Conference on Severe Storms
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigating Important Factors for Development of Meso-β-Scale Vortex that Caused Tornado-like Vortices over the Sea: Ensemble Experiments and an Ensemble-based sensitivity analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Tochimoto, E., S. Yokota, H. Niino, and W. Yanase
    • 学会等名
      18th Conference on Mesoscale Processes
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Wind gusts associated with mesovortices in the inner core of Typhoon GONI (2015)2019

    • 著者名/発表者名
      Mashiko, W.
    • 学会等名
      10th European Conference on Severe Storms
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Numerical Case Study on a Tornado that Formed in a Quasi Linear Convective System2019

    • 著者名/発表者名
      Tochimoto, E. and H. Niino
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2015 年台風第 15 号の内部コア域の微細構造2019

    • 著者名/発表者名
      益子渉,嶋田宇大
    • 学会等名
      日本気象学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Ensemble Experiments of Meso-beta-Scale Vortex that Caused a Sudden Gusty Wind over the Sea2019

    • 著者名/発表者名
      Tochimoto, E., S. Yokota, H. Niino, and W. Yanase
    • 学会等名
      99th American Meteorological Society Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Important Factors for Tornadogenesis as Revealed by High-Resolution Ensemble Forecasts of the Tsukuba F3 Tornado on 6 May 20122018

    • 著者名/発表者名
      Yokota, S., H. Niino, H. Seko, M. Kunii, and H. Yamauchi
    • 学会等名
      29th Conference on Severe Local Storms, American Meteorological Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Entraining CAPE for Better Assessment of Tornado Outbreak Potential in the Warm Sector of Extratropical Cyclones2018

    • 著者名/発表者名
      Tochimoto, E., K. Sueki, and H. Niino
    • 学会等名
      29th Conference on Severe Local Storms, American Meteorological Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structures and Evolutions of Meso-β-scale Vortices that Spawned Tornado-like Vortices2018

    • 著者名/発表者名
      Tochimoto, E., S. Yokota, H. Niino, and W. Yanase
    • 学会等名
      29th Conference on Severe Local Storms, American Meteorological Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Wind Gusts Associated with Small-Scale Vortices in the Core of Typhoon GONI (2015)2018

    • 著者名/発表者名
      Mashiko, W.
    • 学会等名
      29th Conference on Severe Local Storms, American Meteorological Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Investigation on the Environment of Tornado Occurrences Associated with Typhoon 201318 (MAN-YI)2018

    • 著者名/発表者名
      Sueki. K
    • 学会等名
      29th Conference on Severe Local Storms, American Meteorological Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fine-scale Structures of Meso-β-scale Vortices that Cause Tornado-like Vortices2018

    • 著者名/発表者名
      Tochimoto, E., S. Yokota, H. Niino, and W. Yanase
    • 学会等名
      Japan Geophysical Union
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Numerical Simulations of Meso-Beta-Scale Vortices that Spawned Tornado-like Vortices2018

    • 著者名/発表者名
      Tochimoto, E., S. Yokota, H. Niino, and W. Yanase
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 観測ビッグデータの同化による竜巻予測の高度化2018

    • 著者名/発表者名
      横田祥, 瀬古弘, 新野宏, 國井勝, 山内洋, 佐藤英一
    • 学会等名
      ポスト「京」重点課題4 第3回成果報告会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2015年9月1日に対馬海峡で突風を生じたメソβスケール渦のアンサンブル実験2018

    • 著者名/発表者名
      栃本英伍、横田祥、新野宏、柳瀬亘
    • 学会等名
      2018年日本気象学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 2015年台風第15号のコア域の風構造2018

    • 著者名/発表者名
      益子渉
    • 学会等名
      日本気象学会2018年春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 2018年台風第6号の接近に伴い沖縄県伊江島で発生した竜巻の発生過程2018

    • 著者名/発表者名
      益子渉
    • 学会等名
      日本気象学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 台風201318号に伴う竜巻の発生環境場に関する数値的研究2018

    • 著者名/発表者名
      末木健太
    • 学会等名
      日本気象学会2018年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Tornadoes: Our current understanding and future subjects2018

    • 著者名/発表者名
      Niino, H.
    • 学会等名
      Distinguished Ogura Lectures Accompanying Session, Fall Meeting of the Meteorological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Tornadoes: Their strutcture, genesis mechanism and environment2018

    • 著者名/発表者名
      Niino, H.
    • 学会等名
      2nd Asia-Pacific Conference on Plasma Physics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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