研究課題
基盤研究(B)
本研究では、最新の衛星観測、客観解析データと数値モデルを用いて、成層圏力学場の変化が熱帯低気圧の発生・発達過程に与える影響を定量的に明らかにする。特にこれまで考慮されてこなかった熱帯低気圧の上部の力学過程の果たす役割を定量的に評価する。具体的には、観測データを用いて対象事例を選定し、2次元軸対称モデルで熱帯低気圧の上層大気に対する応答実験を実施する。また数値実験の初期値依存性や予測可能性、使用する積雲対流パラメタリゼーションによる積雲活動の特徴の違いといった課題に取り組む。さらに最新の数値モデルの成層圏を高解像度に改良し、より現実的な成層圏力学場による熱帯低気圧への影響を定量的に議論する。
(1)軸対象台風モデル実験から、上層が低温の場合、台風強度が強くなるだけでなく発達が早く始まり、また寒気が台風中心付近に取り込まれ、より不安定な状態となったのち、暖気核が発達する様子が確認された。(2)全球非静力学モデルNICAMによるアンサンブル実験から、成層圏突然昇温SSW時の対流活動の活発化を介して対流圏の大規模場に作用し、台風の存在密度だけでなく分布にも影響を及ぼすことが示唆された。(3) 高解像度大規模アンサンブル気候シミュレーション実験から、低緯度成層圏に強い波動強制力を持つ北半球冬季SSW時に熱帯成層圏から対流圏に跨ぐ上昇流と同時に、熱帯の対流活動が有意に促進された。
これまで対流圏下・中層に焦点が当てられていた熱帯低気圧の発生および発達過程において、数値実験を用いることで因果関係を明確にし、上層の気温の影響を明らかにする研究である。特に短期的な成層圏力学的現象によって、熱帯低気圧の発生および発達への影響を明らかにするだけでなく、その環境場(背景場)を作り出している広域の対流活動域、さらに対流圏循環場にも影響を与えていることが示唆された。本結果は、今後勢力が増すであろう熱帯低気圧の発生および発達過程において上層大気の環境場を考慮した数値予報モデルの改善に寄与すると考えられる。
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