台風・爆弾低気圧の予測可能性とスケール間大気海洋相互作用

2023 年度 実績報告書

• 研究領域: 変わりゆく気候系における中緯度大気海洋相互作用ｈｏｔｓｐｏｔ
• 研究課題/領域番号: 19H05696
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 川村 隆一 九州大学, 理学研究院, 教授 (30303209)
• 研究分担者: 山本 勝 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (10314551) ; 富田 裕之 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (10435844) ; 那須野 智江 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), グループリーダー (20358766) ; 森本 昭彦 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 教授 (80301323) ; 柳瀬 亘 気象庁気象研究所, 台風・災害気象研究部, 主任研究官 (80376540) ; 金田 幸恵 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 特任助教 (80727628) ; 宮本 佳明 慶應義塾大学, 環境情報学部(藤沢), 准教授 (90612185)
• 研究期間 (年度): 2019-06-28 – 2024-03-31
• キーワード: 台風 / 爆弾低気圧 / 黒潮・黒潮続流 / 予測可能性 / スケール間大気海洋相互作用

研究実績の概要

台風：(1)2012年台風第12号が比較的に高い緯度で発生した要因について数値実験等を用いて解析を行い、上層トラフや下層傾圧場など中緯度の温帯低気圧に似たプロセスが台風発生にも影響し得る事を解明した。(2)これまでに導出した鉛直混合による海洋表層の冷却過程に加え湧昇による過程を定式化して台風のポテンシャル強度理論式を導出した。(3)顕著既往台風Tramiを対象に大気海洋結合領域モデルの擬似温暖化実験を実施した。CMIP6のMIROC6等のssp128＆585実験から抽出した感度実験から、温暖化の進行と共に台風の最大強度も線形増加する事、増加率は台風の移動速度とサイズを複合させた無次元移動速度に依存する事を明らかにした。(4)全球高解像度モデルの感度実験から、西太平洋の台風の生涯最大強度は海面水温の履歴とよく対応し、海面水温偏差は主に大規模循環場および台風経路の変化を通して生涯最大強度に影響する事が分かった。(5)黒潮大蛇行の台風への相反する遠隔影響を解明した。
爆弾低気圧：(1) 放射過程を簡略化した全球WRFモデルに「北太平洋の縁辺海ホットスポット」を与え、偏西風ジェットのロスビー数を変化させる理想化実験を行い、爆弾低気圧と二つ玉低気圧の最適出現条件を明らかにした。(2)爆弾低気圧起源のJPCZ・沿岸前線の形成・維持に果たす海面水温偏差分布の影響を評価した。
現場観測・衛星リモセン：(1)台風時の衛星海面フラックスデータと再解析データなどとの比較を実施した。黒潮域を通過する台風・ノルディック海を通過するPLに対する海洋応答・海面フラックス応答の詳細を示した。(2)台風が東シナ海陸棚縁を横切るように通過することで励起される擾乱が地形性ロスビー波として南西方向へ伝播し、台湾付近でエネルギーが散逸することで黒潮の流速の強化と流路の変化を起こすことを数値モデルにより示した。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Moisture sources and isotopic composition of the 2020 extraordinary and persistent Meiyu rainfall in the Yangtze River valley modulated by large-scale circulations (2024)
  • 著者名/発表者名: Li Xiaoyang、Kawamura Ryuichi、Ichiyanagi Kimpei、Yoshimura Kei
  • 雑誌名: Atmospheric Research 巻: 297 ページ: 107114～107114
  • DOI: 10.1016/j.atmosres.2023.107114
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] An underlying factor of increasing early winter precipitation in the Hokuriku region of Japan in recent decades (2024)
  • 著者名/発表者名: Takemura Kazuto、Maeda Shuhei、Kawamura Ryuichi
  • 雑誌名: Atmospheric Science Letters 巻: ー ページ: e1229
  • DOI: 10.1002/asl.1229
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Explosive and binary cyclogenesis over a mid-latitude hotspot and its Rossby number dependence in an idealized general circulation model (2024)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Masaru
  • 雑誌名: Climate Dynamics 巻: ー ページ: ー
  • DOI: 10.1007/s00382-024-07113-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Impact of the extremely warm Gulf Stream on heavy precipitation induced by Hurricane Sandy (2012) during its extratropical transition (2023)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara Keita、Kawamura Ryuichi
  • 雑誌名: Weather and Climate Extremes 巻: 40 ページ: 100568～100568
  • DOI: 10.1016/j.wace.2023.100568
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Projection of Future JPCZs by WRF Dynamical Downscaling Simulations based on MIROC6 ScenarioMIP ssp585 (2023)
  • 著者名/発表者名: Kawano Tetsuya、Yasukiyo Rina、Kawamura Ryuichi、Mochizuki Takashi
  • 雑誌名: SOLA 巻: 19 ページ: 101～108
  • DOI: 10.2151/sola.2023-014
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Remote dynamic and thermodynamic effects of typhoons on Meiyu?Baiu precipitation in Japan assessed with bogus typhoon experiments (2023)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Naoki、Kawamura Ryuichi、Kawano Tetsuya、Mochizuki Takashi、Iizuka Satoshi
  • 雑誌名: Weather and Climate Extremes 巻: 41 ページ: 100578～100578
  • DOI: 10.1016/j.wace.2023.100578
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Subtropical Mode Water south of Japan impacts typhoon intensity (2023)
  • 著者名/発表者名: Oka Eitarou、Sugimoto Shusaku、Kobashi Fumiaki、Nishikawa Hatsumi、Kanada Sachie、Nasuno Tomoe、Kawamura Ryuichi、Nonaka Masami
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 9 ページ: eadi2793
  • DOI: 10.1126/sciadv.adi2793
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Interdecadal Variations of Radiative Feedbacks Associated With the El Ni?o and Southern Oscillation (ENSO) in CMIP6 Models (2023)
  • 著者名/発表者名: Tsuchida Ko、Mochizuki Takashi、Kawamura Ryuichi、Kawano Tetsuya
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 50 ページ: e2023GL106127
  • DOI: 10.1029/2023GL106127
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Diversity of Lagged Relationships in Global Means of Surface Temperatures and Radiative Budgets for CMIP6 piControl Simulations (2023)
  • 著者名/発表者名: Tsuchida Ko、Mochizuki Takashi、Kawamura Ryuichi、Kawano Tetsuya、Kamae Youichi
  • 雑誌名: Journal of Climate 巻: 36 ページ: 8743～8759
  • DOI: 10.1175/JCLI-D-23-0045.1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Quantification and attribution of ocean cooling induced by the passages of typhoons Faxai (2019) and Hagibis (2019) over the same region using a high‐resolution ocean model and cooling parameters (2023)
  • 著者名/発表者名: Iida Koki、Fudeyasu Hironori、Tanaka Yuusuke、Iizuka Satoshi、Miyamoto Yoshiaki
  • 雑誌名: Atmospheric Science Letters 巻: 24 ページ: e1169
  • DOI: 10.1002/asl.1169
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of Storm Size on the Interactions between Mid-Latitude Westerlies and Tropical Cyclones during Extratropical Transition in the Western North Pacific (2023)
  • 著者名/発表者名: TAKAMURA Nao、WADA Akiyoshi、YANASE Wataru、MIYAMOTO Yoshiaki
  • 雑誌名: Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II 巻: 101 ページ: 391～409
  • DOI: 10.2151/jmsj.2023-023
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Tropical Transition of Tropical Storm Kirogi (2012) over the Western North Pacific: Synoptic Analysis and Mesoscale Simulation (2023)
  • 著者名/発表者名: Yanase Wataru、Shimada Udai、Kitabatake Naoko、Tochimoto Eigo
  • 雑誌名: Monthly Weather Review 巻: 151 ページ: 2549～2572
  • DOI: 10.1175/MWR-D-22-0190.1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Modal content of typhoon-induced near-inertial waves around the East China Sea (2023)
  • 著者名/発表者名: Cao Anzhou、Wang Shuya、Morimoto Akihiko、Takikawa Tetsutaro、Guo Xinyu
  • 雑誌名: Continental Shelf Research 巻: 264 ページ: 105055～105055
  • DOI: 10.1016/j.csr.2023.105055
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Buffering Effect of Atmosphere?Ocean Coupling on Intensity Changes of Tropical Cyclones Under a Changing Climate (2023)
  • 著者名/発表者名: Kanada S.、Aiki H.
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 51 ページ: e2023GL105659
  • DOI: 10.1029/2023GL105659
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Physical processes leading to the response of extratropical cyclones to sea surface temperature variations around the Kuroshio Current (2024)
  • 著者名/発表者名: Hidetaka Hirata, Ryuichi Kawamura, Masami Nonaka
  • 学会等名: 104th AMS Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 低気圧の横断的理解に向けた国内外の動向 (2024)
  • 著者名/発表者名: 柳瀬亘
  • 学会等名: 第5回高・低気圧ワークショップ
• [学会発表] Impacts of midlatitude western North Pacific sea surface temperature anomaly on the subseasonal to seasonal tropical cyclone activity: case study of the 2018 boreal summer (2024)
  • 著者名/発表者名: Nasuno T., M. Nakano, Y. Yamada, K. Kikuchi, H. Murakami
  • 学会等名: 104th American Meteorological Society Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Relationship between tropical cyclone intensity and SST (2024)
  • 著者名/発表者名: Nasuno T, Y. Yamada Y, M. Nakano, H. Murakami
  • 学会等名: The New York Meeting on Tropical Cyclones and Global Storm-Resolving Analysis
  • 国際学会
• [学会発表] 縁辺海域ホットスポットが温帯低気圧に与える影響：ロスビー数依存性について (2023)
  • 著者名/発表者名: 山本勝
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2023
• [学会発表] 二つ玉爆弾低気圧の理想化実験：感度実験と再解析データとの比較 (2023)
  • 著者名/発表者名: 山本勝
  • 学会等名: 低気圧と暴風雨に係るワークショップ2023
• [学会発表] 縁辺海域ホットスポットが温帯低気圧に与える影響：ロスビー数依存性について (2023)
  • 著者名/発表者名: 山本勝
  • 学会等名: 日本気象学会2023年度秋季大会
• [学会発表] 黒潮大蛇行に伴う海面水温偏差が遠隔海域の台風強度に与える影響：2019年台風20号の事例解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 藤原圭太，川村隆一，野中正見
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2023年大会
• [学会発表] Impact of recent ocean warming east of Japan on extreme weather events due to extratropical cyclones (2023)
  • 著者名/発表者名: Hidetaka Hirata, Ryuichi Kawamura, Masami Nonaka, Shoichiro Kido
  • 学会等名: Mid-latitude Ocean-Atmosphere Interactions: Their Processes and Predictability
  • 国際学会
• [学会発表] Recent ocean warming east of Japan intensifies heavy rainfall associated with an extratropical cyclone (2023)
  • 著者名/発表者名: Hidetaka Hirata, Ryuichi Kawamura, Masami Nonaka, Shoichiro Kido
  • 学会等名: XXVIII General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG)
  • 国際学会
• [学会発表] 2022年台風14号（Nanmadol）の上陸前に生じた九州地方の激しい先行降雨に対する水蒸気コンベアベルトの役割 (2023)
  • 著者名/発表者名: 藤原圭太，川村隆一
  • 学会等名: 日本気象学会2023年度秋季大会
• [学会発表] CMIP6 piControl 実験における放射フィードバック強度に関する解析：全球平均地表面温度の変化と放射応答のラグ関係の観点から (2023)
  • 著者名/発表者名: 土田耕, 望月崇, 川村隆一, 川野哲也, 釜江陽一
  • 学会等名: 日本気象学会2023年度秋季大会
• [学会発表] 水蒸気起源から読み解く線状降水帯の発生環境場の形成プロセス (2023)
  • 著者名/発表者名: 西村はるか, 川村隆一，李 肖陽, 川野哲也，望月 崇, 一柳錦平，芳村 圭
  • 学会等名: 日本気象学会2023年度秋季大会
• [学会発表] Tropical cyclone induced remote precipitation over Yangtze River Basin during the last stage of Meiyu Period (2023)
  • 著者名/発表者名: Jiwei Wu, Ryuichi Kawamura, Takashi Mochizuki, Tetsuya Kawano
  • 学会等名: 日本気象学会2023年度秋季大会
• [学会発表] 梅雨前線と台風Mawar (2302)に関連した線状降水帯の数値シミュレーション (2023)
  • 著者名/発表者名: 川野哲也，川村隆一
  • 学会等名: 日本気象学会2023年度秋季大会
• [学会発表] Moisture sources and isotopic composition of the 2020 extraordinary and persistent Meiyu rainfall in the Yangtze River valley modulated by large-scale circulations (2023)
  • 著者名/発表者名: Xiaoyang Li, Ryuichi Kawamura, Kimpei Ichiyanagi, Kei Yoshimura
  • 学会等名: 日本気象学会2023年度秋季大会
• [学会発表] Tropical cyclone induced remote precipitation over Yangtze River Basin during the last stage of Meiyu Period (2023)
  • 著者名/発表者名: Jiwei Wu, Ryuichi Kawamura, Takashi Mochizuki, Tetsuya Kawano
  • 学会等名: 1st International Workshop of the Typhoon Science and Technology Research Center
  • 国際学会
• [学会発表] 台風－海洋相互作用と台風の遠隔影響 (2023)
  • 著者名/発表者名: 川村隆一
  • 学会等名: 新学術hotspot2と気象研・気象庁との合同研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 近年のJPCZに係る豪雪事例とJPCZの将来変化 (2023)
  • 著者名/発表者名: 川村隆一
  • 学会等名: 新学術領域研究「変わりゆく気候系における中緯度大気海洋相互作用hotspot」第5回領域全体会議
  • 招待講演
• [学会発表] Moisture sources and isotopic composition of the 2020 heavy Meiyu rainfall in the Yangtze River valley (2023)
  • 著者名/発表者名: Xiaoyang Li, Ryuichi Kawamura, Kimpei Ichiyanagi, Kei Yoshimura
  • 学会等名: 新学術領域研究「変わりゆく気候系における中緯度大気海洋相互作用hotspot」第5回領域全体会議
• [学会発表] 2022 年12 月の新潟豪雪をもたらした環境場の階層構造 ～ラージスケールからローカルスケールへ～ (2023)
  • 著者名/発表者名: 藤原圭太，川村隆一
  • 学会等名: 新学術領域研究「変わりゆく気候系における中緯度大気海洋相互作用hotspot」第5回領域全体会議
• [学会発表] 夏のインド洋と東太平洋の昇温がアジア周辺の循環場に与える影響 (2023)
  • 著者名/発表者名: 井上壘輝凱，望月 崇，川村隆一，川野哲也
  • 学会等名: 第19回「異常気象と長期変動」（異常気象研究会2023）
• [学会発表] 水蒸気起源から読み解く線状降水帯の発生環境場の形成プロセス (2023)
  • 著者名/発表者名: 西村はるか, 川村隆一，李 肖陽, 川野哲也，望月 崇, 一柳錦平，芳村 圭
  • 学会等名: 第19回「異常気象と長期変動」（異常気象研究会2023）
• [学会発表] Phase transition from a baroclinic disturbance to a tropical cyclone in the subtropical North Pacific (2023)
  • 著者名/発表者名: Yanase, W., U. Shimada, N. Kitabatake, and E. Tochimoto
  • 学会等名: The 2nd international workshop of Hotspot2: Mid-latitude ocean-atmosphere interactions: Their processes and predictability
  • 国際学会
• [学会発表] Baroclinically triggered formation of a tropical storm in the western North Pacific (2023)
  • 著者名/発表者名: Yanase, W., U. Shimada, N. Kitabatake, and E. Tochimoto
  • 学会等名: The International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG) 2023, The 28th General Assembly
  • 国際学会
• [学会発表] Parameter sweep experiments on a spectrum of cyclones with diabatic and baroclinic processes (2023)
  • 著者名/発表者名: Yanase, W.
  • 学会等名: Japan-Israel Joint Symposium on Atmospheric Dynamics and Climate
  • 国際学会
• [学会発表] 台風の温帯低気圧化の理想化実験 (2023)
  • 著者名/発表者名: 柳瀬亘
  • 学会等名: 低気圧と暴風雨に係るワークショップ2023
• [学会発表] 台風の温帯低気圧化に伴う非対称構造に関する理想化実験 (2023)
  • 著者名/発表者名: 柳瀬亘・栃本英伍
  • 学会等名: 日本気象学会2023年度秋季大会
• [学会発表] 台風の温帯低気圧化の理想化実験 (2023)
  • 著者名/発表者名: 柳瀬亘・栃本英伍・北畠尚子
  • 学会等名: 新学術領域研究「中緯度大気海洋」（気候系のHotspot2）第5回領域全体会議
• [学会発表] Moisture sources of extraordinary heavy precipitation in Kyushu in middle August 2021: Return to Baiu situation (2023)
  • 著者名/発表者名: Haruka Nishimura, Xiaoyang Li, Ryuichi Kawamura, Tetsuya Kawano, Takashi Mochizuki, Kimpei Ichiyanagi, Kei Yoshimura
  • 学会等名: Mid-latitude Ocean-Atmosphere Interactions: Their Processes and Predictability
  • 国際学会
• [学会発表] Relationship between large-scale atmospheric conditions and western North Pacific tropical cyclones in 2019: Overview (2023)
  • 著者名/発表者名: Nasuno T., M. Hishinuma, Y. Yamada, Masuo. Nakano, C. Kodama, and H. Fudeyasu
  • 学会等名: JpGU meeting 2023
  • 国際学会
• [学会発表] 2019年夏季の大規模場と台風の関係 (2023)
  • 著者名/発表者名: 那須野智江, 菱沼美咲, 山田洋平, 中野満寿男, 小玉知央, 筆保弘徳
  • 学会等名: 日本気象学会2023年度春季大会
• [学会発表] 台風の生涯最大強度と海面水温偏差の関係 (2023)
  • 著者名/発表者名: 那須野智江, 山田洋平, 中野満寿男, 村上裕之
  • 学会等名: 日本気象学会2023年秋季大会
• [学会発表] 台風の生涯最大強度と海面水温偏差の関係 (2023)
  • 著者名/発表者名: 那須野智江, 山田洋平, 中野満寿男, 村上裕之
  • 学会等名: 低気圧と暴風雨に係るワークショップ2023
• [学会発表] 台風の生涯最大強度と海面水温偏差の関係 (2023)
  • 著者名/発表者名: 那須野智江
  • 学会等名: 新学術領域研究「変わりゆく気候系における中緯度大気海洋相互作用hotspot」第5回領域全体会議
• [学会発表] ノルディック海におけるPolar low - 海洋間相互作用 (2023)
  • 著者名/発表者名: 富田裕之・田中陸渡
  • 学会等名: 2023年度山中湖シポジウム大気海洋相互作用研究
• [学会発表] 人工衛星観測による台風状況下の海面水温分布の研究 (2023)
  • 著者名/発表者名: 中田 英太朗, 富田 裕之
  • 学会等名: 新学術領域研究「変わりゆく気候系における中緯度大気海洋相互作用hotspot」第5回領域全体会議
• [学会発表] ノルディック海におけるPolar low-海洋間相互作用 (2023)
  • 著者名/発表者名: 富田裕之・田中陸渡
  • 学会等名: 新学術領域研究「変わりゆく気候系における中緯度大気海洋相互作用hotspot」第5回領域全体会議
• [図書] Climate Change in Global Cities, In: Yan, W., Galloway, W., Shaw, R. (eds) Resilient and Adaptive Tokyo (2024)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto, Y.
  • 総ページ数: 294
  • 出版者: Springer
  • ISBN: 978-981-99-3833-9
• [備考] 2023/9/14 共同プレス発表（東京大学ほか５機関）「海洋内部の巨大な水塊が台風に影響」
  • URL: https://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20230914/
• [備考] 金田幸恵. (2023). 中緯度顕著台風予測ダウンスケーリング実験 [Data set].
  • URL: https://doi.org/10.20783/DIAS.666