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2021 年度 実績報告書

フェーズドアレイレーダーを用いた台風環境下における竜巻発生メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K13007
研究機関気象庁気象研究所

研究代表者

足立 透  気象庁気象研究所, 台風・災害気象研究部, 主任研究官 (10632391)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
キーワード台風 / 竜巻 / フェーズドアレイレーダー
研究実績の概要

フェーズドアレイレーダーの観測データに基づき、令和元年東日本台風に伴って千葉県市原市で発生した竜巻と推定される突風被害事例について、その渦とデブリの開始に関する過程を解析した。その結果、竜巻被害が発生する約5分前から、高度数10mの地上付近では直径数100m程度の渦が断続的に形成・消滅を繰り返していたこと、この渦は積乱雲内後方の下降気流に伴うガストフロントの到達とともに急激に強化され、竜巻の発生に至っていたことが明らかになった。また、初期に形成された渦の内部では、周囲に比べてレーダー反射強度の高い領域が生じている様子が捉えられ、この領域は次第に上昇するとともに、二重偏波レーダーによって竜巻飛散物の特徴を有することが明らかになった。これらの結果は、竜巻被害域を通過する数分前から、地上付近で渦の形成とそれに伴う飛散物の発生が始まっていたことを示唆するものである。このように、台風に伴う竜巻の開始過程について、詳細な観測的な特徴が明らかになった。
さらに台風に伴う突風現象をより詳細に理解するため、筋状の気流構造である境界層ストリークに着目し、台風環境場が地上に与える影響について調査した。令和元年房総半島台風の関東域通過に伴って、千葉県を中心とする関東地方に甚大な強風・突風被害が発生した。千葉県千葉市に設置されたフェーズドアレイ気象レーダーのデータを解析したところ、4-8km間隔で並んだ、台風の接線風に概ね沿う走向を持つ境界層ストリークが捉えられた。極大値・極小値の風速差は概ね10m/sであり、地表付近から高度1-2kmにかけて、高度とともに台風中心から外側に傾く鉛直構造を有することが明らかになった。数値シミュレーションによる結果と比較したところ、台風に伴う水平風の高度方向の強いシアが原因となっていることが示唆された。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Analysis of the Tornadic Debris Signatures of the Ichihara Tornado in a Typhoon Environment Using Two Operational C-band Dual-Polarization Weather Radars2021

    • 著者名/発表者名
      Umehara Akihito、Adachi Toru、Mashiko Wataru、Yamauchi Hiroshi
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 17 ページ: 196~201

    • DOI

      10.2151/sola.2021-034

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 「竜巻シンポジウム―藤田哲也博士生誕100年を記念して―」の報告2021

    • 著者名/発表者名
      新野 宏、小林文明、栃本英伍、末木健太、足立 透、梅原章仁、田村幸雄、野田 稔、佐々浩司、加藤輝之、加茂直幸、中里真久、益子 渉、伊藤純至、横田 祥、田村哲郎、楠 研一、石津尚喜
    • 雑誌名

      天気

      巻: 68 ページ: 3-12

  • [雑誌論文] Experimental Validation of N2 Emission Ratios in Altitude Profiles of Observed Sprites2021

    • 著者名/発表者名
      Kuo Cheng-Ling、Williams Earle、Adachi Toru、Ihaddadene Kevin、Celestin Sebastien、Takahashi Yukihiro、Hsu Rue-Ron、Frey Harald U.、Mende Stephen B.、Lee Lou-Chuang
    • 雑誌名

      Frontiers in Earth Science

      巻: 9 ページ: N/A

    • DOI

      10.3389/feart.2021.687989

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Automatic Detection of Ichihara Tornado Associated with Typhoon Hagibis (2019) Using Phased Array Weather Radar and Convolutional Neural Network2022

    • 著者名/発表者名
      Adachi Toru、Ishitsu Naoki、Kusunoki Kenichi、Inoue Hanako、Arai Ken-ichiro、Fujiwara Chusei、Suzuki Hiroto
    • 学会等名
      American Meteorological Society 102nd Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] PAWRおよびCNNを用いた市原竜巻の3次元渦探知実験2021

    • 著者名/発表者名
      足立 透、石津尚喜、楠研一、猪上華子、新井健一郎、藤原忠誠、鈴木博人
    • 学会等名
      日本気象学会2021年度春季大会
  • [学会発表] Fine-Scale Observation of TC Tornado Using Phased Array Weather Radar in Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Adachi Toru、Mashiko Wataru、Umehara Akihito
    • 学会等名
      Virtual Workshop on Atmospheric Science Applications of Ground-Based Phased Array Radars
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Observations of Boundary Layer Streaks Associated with Typhoon Faxai (2019) Using Phased Array Weather Radar2021

    • 著者名/発表者名
      Adachi Toru、Mashiko Wataru
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2021 Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] PAWRで観測された令和元年房総半島台風に伴う境界層ストリーク2021

    • 著者名/発表者名
      足立 透、益子渉
    • 学会等名
      日本気象学会2021年度秋季大会

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公開日: 2022-12-28  

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