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観測情報を用いた擬似温暖化実験手法の構築による梅雨豪雨メカニズムの将来変化予測

研究課題

研究課題/領域番号 21K20449
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0303:土木工学、社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

仲 ゆかり (小坂田 ゆかり)  京都大学, 防災研究所, 助教 (30909445)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード梅雨前線 / 線状対流系豪雨 / 地球温暖化 / 擬似温暖化実験 / 発生メカニズム / 集中豪雨 / 線状対流系 / 観測情報 / 温暖化 / メカニズム / 数値モデル
研究開始時の研究の概要

近年,梅雨期の集中豪雨で毎年のように日本各地で甚大な被害が発生している.本研究は,こうした梅雨集中豪雨の10年後,20年後,…という時間連続的な将来変化予測と現象メカニズムの解明,そしてメカニズムの将来変化予測を目指すものである.本研究は,従来の多くの気候変動研究とは異なり,将来予測に現在の観測情報を利用して新たな温暖化予測手法を構築し,その手法を用いて上記の課題解決を目指すという点で非常に独創性が高い.これらの研究成果は,本研究の新たな温暖化予測手法を通して,科学的に重要な梅雨豪雨メカニズムの将来予測を実現するとともに,防災・気候変動適応計画へまでの応用も期待される.

研究成果の概要

過去に発生した梅雨豪雨(線状対流系)に対して擬似温暖化実験を行った結果,バルク・リチャードソン数という浮力と乱流の比を表す指標が過去・将来のどの実験においても一定値を取ることを発見した.
これを踏まえ,将来予測に加えて,観測データである解析雨量を用いて過去の線状対流系事例の解析を行った.過去の線状対流系を(A)前線による大規模な収束によって発生する線状対流系,(B)前線から孤立して発生する局所的な線状対流系に分類して発生環境場の解析を行った結果,(B)の局所的で自己組織性の強い線状対流系においてバルク・リチャードソン数がより重要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

本研究は,近年学術的にも社会的にも注目されている,梅雨前線に伴う線状対流系豪雨に着目し,そのメカニズム解明及び将来予測に取り組んだ研究である.特に本研究は,従来行われていたような気候予測情報を用いて将来予測を行うというだけでなく,過去に発生した事例の理解に基づきメカニズムそのものの将来予測を行うという点で独自性が高く,気象学・気候学・工学全てに対して本研究が持つ学術的意義は大きいものである.本研究課題で十分に解明できなかった課題についても,今後引き続き研究を進めていく予定である.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] 2012年亀岡豪雨を対象にした水蒸気流入過程と大気安定度の感度実験2024

    • 著者名/発表者名
      NAKA Yukari、KAMIYA Taiga、NAKAKITA Eiichi
    • 雑誌名

      土木学会論文集

      巻: 80 号: 16 ページ: n/a

    • DOI

      10.2208/jscejj.23-16002

    • ISSN
      2436-6021
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 時空間特性を考慮した停滞前線性線状対流系の過去事例における発生・発達条件の統合的解析2024

    • 著者名/発表者名
      NAKA Yukari、FUKUDA Kana、NAKAKITA Eiichi
    • 雑誌名

      土木学会論文集

      巻: 80 号: 16 ページ: n/a

    • DOI

      10.2208/jscejj.23-16006

    • ISSN
      2436-6021
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comprehensive Future Projections for the Line-shaped Convective System Associated with Baiu front in Japan under RCP Scenarios Using Regional Climate Model and Pseudo Global Warming Experiments2023

    • 著者名/発表者名
      Yukari Naka and Eiichi Nakakita
    • 雑誌名

      Frontiers in Earth Science

      巻: 11:1093543 ページ: 1-18

    • DOI

      10.3389/feart.2023.1093543

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Convection-Permitting Models for Climate Research2022

    • 著者名/発表者名
      Takayabu Izuru、Rasmussen Roy、Nakakita Eiichi、Prein Andreas、Kawase Hiroaki、Watanabe Shun-Ichi、Adachi Sachiho A.、Takemi Tetsuya、Yamaguchi Kosei、Osakada Yukari、Wu Ying-Hsin
    • 雑誌名

      Bulletin of the American Meteorological Society

      巻: 103 号: 1 ページ: E77-E82

    • DOI

      10.1175/bams-d-21-0043.1

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Recent nationwide climate change impact assessments of natural hazards in Japan and East Asia2021

    • 著者名/発表者名
      Mori Nobuhito、Takemi Tetsuya、Tachikawa Yasuto、Tatano Hirokazu、Shimura Tomoya、Tanaka Tomohiro、Fujimi Toshimi、Osakada Yukari、Webb Adrean、Nakakita Eiichi
    • 雑誌名

      Weather and Climate Extremes

      巻: 32 ページ: 100309-100309

    • DOI

      10.1016/j.wace.2021.100309

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 線状対流系の擬似温暖化実験に周辺擾乱が与える影響と環境場指標の解析2021

    • 著者名/発表者名
      OSAKADA Yukari、NAKAKITA Eiichi
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_1255-I_1260

    • DOI

      10.2208/jscejhe.77.2_I_1255

    • NAID

      130008160040

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 地球温暖化に伴う梅雨期の降雨および大気場のタイムシームレスな将来変化解析2021

    • 著者名/発表者名
      NAKAKITA Eiichi、HARADA Machi、OSAKADA Yukari
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_1273-I_1278

    • DOI

      10.2208/jscejhe.77.2_I_1273

    • NAID

      130008160027

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Integrated Physical Analysis of Past Line-shaped Convective Systems for Mechanisms Investigation2023

    • 著者名/発表者名
      Kana Fukuda, Yukari Naka, and Eiichi Nakakita
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Mesoscale Convective Systems (ICMCS-XV)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Changing Pathways of Atmospheric Rivers on Mesoscale: The impact of Atmospheric Stability on the Pathway to Localized Heavy Rainfall in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Taiga Kamiya, Yukari Naka, and Eiichi Nakakita
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Future projections in rainfall and frontal structure during the Baiu season in Japan using 150-year continuous simulations2023

    • 著者名/発表者名
      Yukari Naka, Machi Harada and Eiichi Nakakita
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Mesoscale Convective Systems (ICMCS-XV)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 時空間特性を考慮した停滞前線性線状対流系の過去事例における発生・発達条件の統合的解析2023

    • 著者名/発表者名
      仲ゆかり・福田果奈・中北英一
    • 学会等名
      第68回水工学講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 梅雨前線構造の温暖化に伴う21世紀末への長期変化に関する物理的解析2023

    • 著者名/発表者名
      仲ゆかり・原田茉知・中北英一
    • 学会等名
      気象学会2023年度春季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] メカニズム解明に向けた線状対流系過去事例群の統合的物理解析2023

    • 著者名/発表者名
      仲ゆかり・福田果奈・中北英一
    • 学会等名
      令和四年度京都大学防災研究所研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] The future projections on line-shaped convective system associated with Baiu front in Japan under RCP scenarios2022

    • 著者名/発表者名
      Yukari Osakada and Eiichi Nakakita
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Water Resources and Environment Research
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Future changes in duration and accumulated rainfall of line-shaped extreme rainfall associated with Baiu front considering its spacio-temporal characteristics2022

    • 著者名/発表者名
      Yukari Osakada and Eiichi Nakakita
    • 学会等名
      19th Asia Oceania Geosciences Society Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 梅雨前線による線状対流系の時空間スケール特性及び将来変化2022

    • 著者名/発表者名
      仲ゆかり・中北英一
    • 学会等名
      水文水資源学会/日本水文科学会2022年度研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 線状対流系の擬似温暖化実験に周辺擾乱が与える影響と環境場指標の解析2021

    • 著者名/発表者名
      小坂田ゆかり
    • 学会等名
      第66回水工学講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] RCP8.5及びRCP2.6シナリオに基づく線状対流系の擬似温暖化実験と影響メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      小坂田ゆかり
    • 学会等名
      水文水資源学会/日本水文科学会2021年度総会・研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] The impact assessment of global warming on localized heavy rainfall associated with Baiu front under RCP scenarios2021

    • 著者名/発表者名
      Yukari Osakada
    • 学会等名
      10th DPRI-NCDR Workshop
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2025-01-30  

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