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熱帯亜熱帯「境界」の大気熱力学:水蒸気場の動態から迫る熱帯気候の新描像

研究課題

研究課題/領域番号 19H01966
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

増永 浩彦  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (00444422)

研究分担者 鈴木 健太郎  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (00396946)
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
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2021年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2019年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
キーワード熱帯気象 / 衛星観測 / 熱帯気象学 / 衛星地球観測 / 数値モデル評価
研究開始時の研究の概要

スコールに代表される多雨地域の熱帯に比べ、グアムやハワイが位置する亜熱帯は比較的穏やかな気候に恵まれる。その背後には熱帯と亜熱帯をつなぐ壮大な大気循環(ハドレー循環)が知られる。本研究課題では、従来考えられてきたような地理的に固定された循環場の描像に代わり、日々の気象場に応じ動的にゆらぐ熱帯と亜熱帯の境界の動態に着目し、衛星観測や数値シミュレーション解析を通じてそのメカニズム理解に迫る。

研究成果の概要

赤道付近では活発な積雲を伴う湿潤な大規模上昇流が卓越する一方、上層で極側に吹き出した気流が下降に転じる緯度帯では乾燥した沈降流が対流活動を抑制する。このよく知られたハドレー循環の描像は、多雨で湿潤な熱帯と晴天で乾燥した亜熱帯という低緯度固有の気候場を、大気力学の立場から一通り矛盾なく説明する。一方、熱帯と亜熱帯を隔てる「境界」の動態が近年の研究で注目されてきた。本研究では、衛星観測データおよび再解析データを用いたエネルギー収支解析を実施し、水蒸気量と雲対流活動が支配する熱帯・亜熱帯境界の仕組みに物理的な説明を与えることに成功した。同時に、雲対流の自己凝集化や熱帯収束帯など関連現象を精査した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

熱帯における気象の成り立ちは地球水循環・エネルギー循環の要をなし、その動態を深く理解することは地球温暖化を含む気候変化やエルニーニョ現象などの年々変動の理解にも関連する幅広い影響力がある。本研究課題の成果は、気候モデルや気象予報数値モデルなどの性能評価に有用な観測的知見を与えるものであり、中長期的に気候予測・気象予報の精度向上に資するデータの礎を築く意味で重要である。

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

    (12件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Process‐Level Assessment of the Iris Effect Over Tropical Oceans2022

    • 著者名/発表者名
      Ito Masato、Masunaga Hirohiko
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 49 号: 7

    • DOI

      10.1029/2022gl097997

    • 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] Detection and Tracking of Tropical Convective Storms Based on Globally Gridded Precipitation Measurements: Algorithm and Survey over the Tropics2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Hanii、Lebsock Matthew、Luo Zhengzhao Johnny、Masunaga Hirohiko、Wang Cindy
    • 雑誌名

      Journal of Applied Meteorology and Climatology

      巻: 60 号: 3 ページ: 403-421

    • DOI

      10.1175/jamc-d-20-0171.1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Transient Aggregation of Convection: Observed Behavior and Underlying Processes2021

    • 著者名/発表者名
      Masunaga Hirohiko、Holloway Christopher E.、Kanamori Hironari、Bony Sandrine、Stein Thorwald H. M.
    • 雑誌名

      Journal of Climate

      巻: 34 号: 5 ページ: 1685-1700

    • DOI

      10.1175/jcli-d-19-0933.1

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] A Satellite‐Based Estimate of Convective Vertical Velocity and Convective Mass Flux: Global Survey and Comparison With Radar Wind Profiler Observations2021

    • 著者名/発表者名
      Jeyaratnam Jeyavinoth、Luo Zhengzhao Johnny、Giangrande Scott E.、Wang Di?、Masunaga Hirohiko
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 48 号: 1

    • DOI

      10.1029/2020gl090675

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Mechanism for the Maintenance of Sharp Tropical Margins2020

    • 著者名/発表者名
      Masunaga Hirohiko、Mapes Brian E.
    • 雑誌名

      Journal of the Atmospheric Sciences

      巻: 77 号: 4 ページ: 1181-1197

    • DOI

      10.1175/jas-d-19-0154.1

    • 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] Vertical Modes and Effective Stability of Quasi-2-Day Waves2019

    • 著者名/発表者名
      Sumi Yukari、Masunaga Hirohiko
    • 雑誌名

      Journal of the Atmospheric Sciences

      巻: 76 号: 7 ページ: 2005-2022

    • DOI

      10.1175/jas-d-19-0092.1

    • 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
  • [学会発表] Cloud-radiation interactions in the real atmosphere: A-Train, EarthCARE, and beyond2022

    • 著者名/発表者名
      Hirohiko Masunaga
    • 学会等名
      EarthCARE Modeling Workshop
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Edge Intensification of Eastern Pacific ITCZ Convection2021

    • 著者名/発表者名
      Hirohiko Masunaga
    • 学会等名
      University of Wisconsin AOS Colloquium Series
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Mechanism for the Maintenance of Sharp Tropical Margins2019

    • 著者名/発表者名
      MASUNAGA, H. AND B. E. MAPES
    • 学会等名
      8th International EarthCARE Science Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Mechanism for the Maintenance of Sharp Tropical Margins2019

    • 著者名/発表者名
      MASUNAGA, H. AND B. E. MAPES
    • 学会等名
      22nd Conference on Atmospheric and Oceanic Fluid Dynamics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The fundamental time scales intrinsic of convectively coupled equatorial waves2019

    • 著者名/発表者名
      H. Masunaga
    • 学会等名
      CLICCS Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Mechanism for the Maintenance of Sharp Tropical Margins2019

    • 著者名/発表者名
      Masunaga, H. and B. Mapes
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合 2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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