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2015 年度 実施状況報告書

水蒸気の起源解析モデルを用いた梅雨期豪雨災害の規模推定に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K16310
研究機関東京大学

研究代表者

田上 雅浩  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (20735550)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード降水の安定同位体比 / 日本 / 同位体領域気候モデル / データ同化
研究実績の概要

梅雨期における豪雨は、熱帯や東シナ海を起源とする水蒸気が強い南西風によって持続的に梅雨前線帯に流入することによりもたらされる。しかしながら、どの海域で蒸発した水蒸気が、どのくらい降水システムに熱や水を供給しているのかは明らかにされていない。そこで、本研究課題では、水の相変化によって変化する降水の安定同位体比と最新の水蒸気の起源解析モデルを利用して、各起源域から蒸発した水蒸気が梅雨期における降水システム(大きさ100km以上)へどのくらい水蒸気や熱を輸送しているのかを調べる。
観測された降水の安定同位体比をデータ同化した場合としない場合とで、同位体領域気候モデルに与える影響に違いがあるのかを確認するため、今年度は、同位体領域気候モデルの降水の安定同位体比の再現性を確認した。再現性を確認するに当たり、空間解像度を10km, 30km, 50kmと変えて再現実験を行った。その結果、どの実験でも、東日本・太平洋側における1月の降水の安定同位体比を過小評価していることがわかった。この過小評価は、2013年1月15日ごろに発達した爆弾低気圧による降水量を過小評価していたためと考えられた。夏季に関しては、どの解像度で行った再現実験で行った結果の間に大きな違いはなかったが、9月の台風に関連したイベントの降水の安定同位体比に関しては、空間解像度が最も高い10kmの実験の再現性が最も良かった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

これまでの研究成果によって、同位体領域気候モデルによる日本において観測された降水の安定同位体比の検証が終了し、水蒸気トレーサー実験による水蒸気の起源解析の準備を進めている。現在のところ、境界条件の準備が整ったため、来年度以降は、これらデータを用いて、水蒸気起源の第一推計を行うことができるようになった。申請時の計画では、今年度はデータ同化変数の追加を予定していたが、モデル検証と水蒸気トレーサー実験の進捗が想定より進んだため、研究課題申請時とは研究の順番を変えた。今年度は、4件の研究発表と1件の国際学会を行った。

今後の研究の推進方策

今後は、用意した水蒸気トレーサー実験の境界条件を用いて、同位体領域気候モデルによる水蒸気起源の推定を行う。これにより、研究計画達成に向けた解析手法を考察することができ、データ同化していない場合における水蒸気起源の第一推計値を推定することができる。同時に、モデルにデータ同化変数を追加することを行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

本研究手法を海外において適応することができるかを検討するため、海外での降水の安定同位体比の観測研究を考えている。観測研究を実施するに当たり、数回の国内での研究打ち合わせを行う必要がでてきたため、旅費が発生し、その結果、当初予定していたワークステーションおよびデータデバイスの購入を翌年度にずらすため、次年度使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

ワークステーションおよびデータデバイスの購入を検討している。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015

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

  • [雑誌論文] Verification of the isotopic composition of precipitation simulated by a regional isotope circulation model over Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Tanoue, M., K. Ichiyanagi and K. Yoshimura
    • 雑誌名

      Isotopes in Environmental and Health Studies

      巻: - ページ: 1-14

    • DOI

      DOI:10.1080/10256016.2016.1148695

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 2013 年冬季日本における降水の d-excess と起源との関係2015

    • 著者名/発表者名
      田上雅浩・一柳錦平
    • 学会等名
      2015年度日本水文科学会学術大会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所、茨城県つくば市
    • 年月日
      2015-10-09 – 2015-10-11
  • [学会発表] 同位体領域気候モデルと日本全国で集中観測された降水安定同位体比との比較2015

    • 著者名/発表者名
      田上雅浩・一柳錦平
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ、千葉県千葉市
    • 年月日
      2015-05-22 – 2015-05-26
  • [学会発表] 高密度降水同位体比データを用いた同位体領域気候モデルの検証2015

    • 著者名/発表者名
      田上雅浩・一柳錦平
    • 学会等名
      日本気象学会2015年春季大会予稿集
    • 発表場所
      つくば国際会議場、茨城県つくば市
    • 年月日
      2015-05-18 – 2015-05-21
    • 国際学会
  • [学会発表] Verification of a regional isotope circulation model throughout Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Tanoue, M., and K. Ichiyanagi
    • 学会等名
      International Symposium on Isotope Hydrology: Revisiting Foundations and Exploring Frontiers.
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2015-05-11 – 2015-05-15

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公開日: 2017-01-06  

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