| 研究課題/領域番号 |
19K03967
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17020:大気水圏科学関連
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| 研究機関 | 東北大学 (2020-2022)
東京大学 (2019) |
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研究代表者 |
伊藤 純至 東北大学, 理学研究科, 准教授 (00726193)
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| 研究分担者 |
毛利 英明 気象庁気象研究所, 気象予報研究部, 室長 (10354490)
新野 宏 東京大学, 大気海洋研究所, 名誉教授 (90272525)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 極端気象 / LES / 気象モデル / 線状降水帯 / 台風 / 竜巻 / 接地境界層 / 乱流 / 豪雨 / 地表面フラックス / 風洞実験 / 深層学習 / ラージ・エディ・シミュレーション / 積乱雲 / 風洞 / 極端現象 / 突風 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
突風や豪雨などの極端現象をもたらす、積乱雲により構成されるシステムは数kmから数10kmのスケールをもつ。それらが解像されるような高解像度の計算を行う場合、極端現象時の乱流の実態や、適切なパラメタリゼ－ションの在り方は未解明である。３次元的な乱流構造を把握する最も有力な手段はLarge Eddy Simulation（LES）であり、我々は極端現象を生ずる台風全体や線状降水帯を対象に、世界最大規模のLESを実施しており、メカニズムや大スケールの構造に果たす役割を解明し、適切なパラメタライズ手法を探る。またLESの検証のため、気象観測データや風洞実験で取得される乱流の実測データを活用する。
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| 研究成果の概要 |
様々な極端気象のラージ・エディ・シミュレーション(LES)の実施および解析を遂行した。
1)線状降水帯（バックビルディング型豪雨）の理想化実験を論文発表し、この実験設定を利用し多様なサウンディングの感度実験を実施した。2)2019年台風17号に伴い延岡付近に発生した竜巻のシミュレーション結果の解析を実施した。３）発生期から急発達・成熟まで発達全期間の台風全域LESを実施し、スーパー台風級まで発達した台風の計算結果を得た。
風洞実験や露場観測のデータをもとにLESに適した接地層フラックスの新たなパラメタリゼーションが開発された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
極端気象に伴う乱流は水平非一様、かつ自由大気中も活発であり、通常時の乱流とは異なる。極端現象時の気流構造や温度構造を３次元的に把握できるLESとよばれる高解像度・大規模シミュレーションにより、線状降水帯・台風・竜巻などの極端気象を捉えた。この計算結果を活用し、乱流のメカニズムなどの実態・役割の解明や、適切なパラメタライズ手法を探った。観測や実験データを用い、このようなシミュレーションの検証や高精度化も行った。
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