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地表面の乾燥化は雨を強めるのか?高分解能観測による水蒸気輸送の実態解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H01375
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04010:地理学関連
研究機関東京都立大学

研究代表者

高橋 洋  東京都立大学, 都市環境科学研究科, 助教 (50397478)

研究分担者 藤波 初木  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 講師 (60402559)
櫻井 南海子  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, 主任研究員 (30435846)
杉本 志織  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), 研究員 (90632076)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2020年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
キーワード降水特性 / 水蒸気輸送 / アジアモンスーン / 気候変動 / 梅雨 / 地形性降雨 / 水蒸気変動 / 豪雨・豪雪 / 大気擾乱 / 地表面改変 / 地表面改変と降水特性の変化 / 豪雨に関わる水蒸気輸送の多層構造 / 高解像度気象気候シミュレーション / 多様な気候下での大気陸面相互作用と境界層 / アジアモンスーン地域の都市豪雨(ゲリラ豪雨)
研究開始時の研究の概要

都市化・森林伐採・耕作地化などによって、雨の降り方はどのように変わるのか?この問いに答えるためには、雲がどのような条件で良く発達するのかを理解する必要がある。都市化・森林伐採(植林)では、蒸発が減り(増え)、気温が上がる(下がる)。蒸発による水蒸気増加・気温上昇は、どちらも深い対流のエネルギー源となりうる。これが問いを難しくしている。本研究では、地表面状態の変化による降水システムなどへの影響を明らかにするために、マルチスケールの水蒸気輸送・土地利用変化による降水システムとその水蒸気輸送への影響を、観測と数値実験から調べる。

研究成果の概要

日本や世界の複数の地域の降水(豪雨)について、地形や地表面状態にも注目しながら、様々な空間規模での水蒸気輸送を解析した。最近約10年間で梅雨季の豪雨の頻発を衛星観測データより示し、水蒸気輸送の特徴と関連付けた。夏季日本の豪雨への都市化など地表面の影響は、S/Nが低く、検出が難しかった。地表面の乾燥化は、地域や季節毎に降水強度への影響が異なり、さらなる知見が必要である。また、ヒマラヤ南斜面の日変化降水に関わる水蒸気輸送について、最新の観測データと高解像度気候シミュレーションの双方からせまり、一連の降水プロセスの描像が示された。地表面状態の影響については、観測データの再解析など、研究を継続したい。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アジア地域での降水とそれに関わる様々な空間スケールの水蒸気輸送について、地形や地表面影響にも注目しながら調べた。最近10年間の梅雨期の豪雨の頻発を衛星観測データから明らかにし、熱帯低気圧活動の変化に起因する水蒸気輸送とも関連付けた。ヒマラヤ南斜面の日変化降水については、現地観測と高解像度実験より明らかに、気候学的な描像を提示した。観測とシミュレーションから、都市化などの地表面の乾燥化は、降水強度を変化させるが、必ずしも豪雨を増やすわけではなかった。よって、それら変化は地域や季節により異なり複雑であるため、地形や地表面状態に関連した降水強度の変化と関連した水蒸気変動のさらなる研究が必要である。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 11件) 備考 (8件)

  • [雑誌論文] Recent decadal enhancement of Meiyu-Baiu heavy rainfall over East Asia.2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, H. G. and Fujinami, H.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 13665-13665

    • DOI

      10.1038/s41598-021-93006-0

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cloud-Resolving-Model Simulations of Nocturnal Precipitation over the Himalayan Slopes and Foothills2021

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto Shiori, Ueno Ken'ichi, Fujinami Hatsuki, Nasuno Tomore, Sato Tomonori and Takahashi G. Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of Hydrometeorology

      巻: 22 号: 12 ページ: 3171-3188

    • DOI

      10.1175/jhm-d-21-0103.1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Twice‐Daily Monsoon Precipitation Maxima in the Himalayas Driven by Land Surface Effects2021

    • 著者名/発表者名
      Fujinami Hatsuki、Fujita Koji、Takahashi Nobuhiro、Sato Tomonori、Kanamori Hironari、Sunako Sojiro、Kayastha Rijan B.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      巻: 126 号: 13

    • DOI

      10.1029/2020jd034255

    • 関連する報告書
      2021 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] Effects of convection representation and model resolution on diurnal precipitation cycle over the Indian monsoon region: Toward a convection-permitting regional climate simulation.2020

    • 著者名/発表者名
      Konduru, R.T. and Takahashi, H. G.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      巻: 125 号: 16

    • DOI

      10.1029/2019jd032150

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact of Sea Surface Temperature near Japan on the Extra-Tropical Cyclone Induced Heavy Snowfall in Tokyo by a Regional Atmospheric Model2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, H. G. and Yamazaki, T.
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 16 号: 0 ページ: 206-211

    • DOI

      10.2151/sola.2020-035

    • NAID

      130007936653

    • ISSN
      1349-6476
    • 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] Response of the Asian summer monsoon precipitation to global warming in a high-resolution global nonhydrostatic model.2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, H. G., Kamizawa, N., Nasuno, T., Yamada, Y., Kodama, C., Sugimoto, S. and Satoh, M.
    • 雑誌名

      Journal of Climate

      巻: 33 号: 18 ページ: 8147-8164

    • DOI

      10.1175/jcli-d-19-0824.1

    • 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] 衛星搭載二周波降水レーダによる全球雨滴粒径分布の4年気候値とその季節変動2020

    • 著者名/発表者名
      M. Yamaji, H. G. Takahashi, T. Kubota, R. Oki, A. Hamada, and Y. N. Takayabu
    • 雑誌名

      気象集誌. 第2輯

      巻: 98 号: 4 ページ: 755-773

    • DOI

      10.2151/jmsj.2020-038

    • NAID

      130007888007

    • ISSN
      0026-1165, 2186-9057
    • 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] Seasonal differences in the land-atmosphere coupling over South Asia simulated using a regional climate model.2020

    • 著者名/発表者名
      Konduru, R. T., and Takahashi, H. G.
    • 雑誌名

      Geographical reports of Tokyo Metropolitan University

      巻: 55 ページ: 23-34

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] CMIP6による夏季アジアモンスーン降水量の将来変化.2021

    • 著者名/発表者名
      神澤 望・高橋 洋
    • 学会等名
      日本気象学会2021年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Surface air temperature response to anthropogenic aerosols including SST feedbacks in the Asian monsoon region2021

    • 著者名/発表者名
      Kitabayashi, S., and Takahashi, H. G.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アジアモンスーン域のエアロゾルによる気温応答とSSTフィードバックの関係性.2021

    • 著者名/発表者名
      北林 翔・高橋 洋
    • 学会等名
      日本気象学会2021年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 南アジアモンスーン域におけるエアロゾルの気候への影響とENSOなどの海洋の寄与.2021

    • 著者名/発表者名
      北林 翔・高橋 洋
    • 学会等名
      日本気象学会2021年度春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Climate response to anthropogenic aerosols and related SST variabilities including ENSO in the Asian monsoon region.2021

    • 著者名/発表者名
      Kitabayashi, S., and Takahashi, H. G.
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sensitivity of precipitation intensity and frequency to the land surface resolution in explicit convection climate simulations over South Asian region.2021

    • 著者名/発表者名
      Konduru, R. T. and Takahashi, H. G.
    • 学会等名
      The fifth Convection-Permitting Modeling Workshop 2021 (CPM2021; A2-22): High-Resolution Climate Modeling and Hazards
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On the Sensitivity of land-atmosphere coupling to the model mesh sizes during the Indian summer monsoon: Based on high-resolution regional climate simulations.2021

    • 著者名/発表者名
      Konduru, R. T. and Takahashi, H. G.
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union meting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Role of tropical cyclones along the monsoon trough in the future changes of the Asian monsoon precipitation by high-resolution models.2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, H. G.
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatial extent of extreme precipitation systems over the Indian summer monsoon region.2021

    • 著者名/発表者名
      Gupta, A. and Takahashi, H. G.
    • 学会等名
      Workshop on Indian Ocean Variability and Teleconnections
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Representation of diurnal cycle of summer monsoon precipitation in the convection-permitting climate model and its sensitivity to the current generation cumulus parameterizations.2021

    • 著者名/発表者名
      Konduru, R.T. and Takahashi, H. G.
    • 学会等名
      12th Tropical Meteorology Study Group Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] A new light on the long-term trends of extreme rainfall characteristics over Central India.2020

    • 著者名/発表者名
      Gupta, A. and Takahashi, H. G.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Understanding the 2018 heatwave in Japan from the Pacific-Japan teleconnection pattern and its relationship with the seasonal march of the Asian summer monsoon.2020

    • 著者名/発表者名
      Kamizawa, N. and Takahashi, H. G.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 黒潮流路に着目した関東地方の降雪と南岸低気圧経路との関係2020

    • 著者名/発表者名
      小原亘広・高橋 洋
    • 学会等名
      日本気象学会2020年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Frequency of noon/afternoon convective precipitation dominates on wet surface conditions over Indian monsoon region.2020

    • 著者名/発表者名
      Konduru, R.T. and Takahashi, H. G.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Role of the monsoon trough and tropical cyclone activity on the interannual and long-term variations of the Asian monsoon precipitation.2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, H. G. and Kamizawa, N.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2018年7月に日本で発生した高温現象時への太平洋・日本パターンの影響と夏季アジアモンスーンの季節進行の関係性2020

    • 著者名/発表者名
      神澤 望・高橋 洋
    • 学会等名
      2020年日本地理学会春季学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アジアモンスーン域での降水日変化における大気陸面相互作用の役割2019

    • 著者名/発表者名
      高橋 洋・杉本志織・藤波初木
    • 学会等名
      日本気象学会2019年度春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] チベット-ヒマラヤ域を対象とした高解像実験の重要性2019

    • 著者名/発表者名
      杉本志織・高橋 洋
    • 学会等名
      日本気象学会2019年度春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Gloal Drop Size Distribution observed by GPM/DPR2019

    • 著者名/発表者名
      Yamaji, M., Takahashi, H. G., Kubota, T., Oki, R., Hamada, A., and Takayabu. Y. N. 2019
    • 学会等名
      39th International Conference on Radar Meteorology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Challenges for a systematic understanding of land-atmosphere process over Asia.2019

    • 著者名/発表者名
      S. Sugimoto, and H. G. Takahashi
    • 学会等名
      AsiaPEX International SSG Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] eurekalert:

    • URL

      https://www.eurekalert.org/news-releases/597319

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 最近10年間の梅雨前線帯の降水活発化~令和2年7月豪雨と の関連~

    • URL

      https://www.tmu.ac.jp/news/topics/31108.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 【東京都立大学ウェブマガジン】メトロノワ

    • URL

      https://metro-noix.tmu.ac.jp/article/0010.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 代表者のホームページ、研究内容の紹介

    • URL

      https://www.comp.tmu.ac.jp/camo/pg129.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [備考] 【研究発表】夏季アジアモンスーン降水の将来変化: 台風・熱帯擾乱活動の重要性

    • URL

      https://www.tmu.ac.jp/news/topics/26315.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 【研究発表】東京での雪の予報に寄与する新たな要素を発見! ~日本周辺の海面水温が影響~

    • URL

      https://www.tmu.ac.jp/news/topics/30325.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] Wetter than wet: Global warming means more rain

    • URL

      https://eurekalert.org/pub_releases/2020-07/tmu-wtw072220.php

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 東京都立大学 気候システム研究グループ

    • URL

      http://camo.geog.ues.tmu.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-12-25  

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