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2020 年度 実績報告書

新世代気象衛星の台風高頻度観測による高精度風プロダクト開発と台風の変動過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H00705
研究機関北海道大学

研究代表者

堀之内 武  北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (50314266)

研究分担者 筆保 弘徳  横浜国立大学, 教育学部, 教授 (00435843)
林 昌宏  気象庁気象研究所, 台風・災害気象研究部, 研究官 (00830473)
嶋田 宇大  気象庁気象研究所, 台風・災害気象研究部, 主任研究官 (60750651)
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)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード台風 / 気象衛星
研究実績の概要

昨年度開発した,時空間スペクトルによる台風の回転角速度推定に上層雲マスクを導入し,赤外画像に適用できることを示した。これを,大きな被害をもたらした2018年の台風24号の上陸前の衰退期に適用し,ドロップゾンデデータで検証した。結果を角運動量座標で解釈し,渦角運動量輸送による台風の回転速度低下を,初めて観測にもとづいて定量的に明らかにした(Tsujino et al., 2021)。
2020年の猛烈な台風10号について,ひまわり画像,気象庁が運用する気象ドップラーレーダー,数値シミュレーションによる研究を開始した。レーダー観測結果にGBVTD法を適用して,台風周りの風を推定した。ひまわり画像と,新たに開発した境界層モデルにより,壁雲交換過程と非軸対称成分の発生過程を診断した(翌年度に継続)。
機械学習による対流バースト(CB)検出法を研究し,ある程度の正解率をもつ手法を開発した。その結果,従来の検出法による診断よりもより早期からCBが捉えられることが分かった。今後手法をさらに改良し,気象学的な診断を進める。
巻雲除去画像のもととなる衛星雲プロダクトについて,衛星搭載アクティブセンサとの比較検証を実施した。
甚大な災害を引き起こした2019年の台風19号について,ひまわり8号の大気追跡風を用いて上層の風を解析し,台風から北に向かうアウトフローが強化していたことを示し,それが台風北側に集中した大雨と力学的に関係していたことを,高解像度シミュレーションを用いた湿潤対称安定性の解析により明らかにした(論文投稿中)。2019年の台風15号の発生過程を,気象衛星観測の結果などを用いて調べた。北東太平洋上の偏東風波動の中で長期間持続した初期擾乱が,北西太平洋で台風強度にまで発達したことを示した(論文投稿中)。前年度に行った研究成果の論文が複数出版された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

台風の回転角速度推定法をさらに改良し,適用範囲の拡大に成功した。目的とした科学成果を順調に挙げており,論文出版,投稿も進んでいる。

今後の研究の推進方策

順調に成果をあげているので,引き続き,課題代表,分担者,研究協力者の協力のもと,研究を進める。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Inner‐Core Wind Field in a Concentric Eyewall Replacement of Typhoon Trami (2018): A Quantitative Analysis Based on the Himawari‐8 Satellite2021

    • 著者名/発表者名
      Tsujino S., Horinouchi T., Tsukada T., Kuo H.‐C., Yamada H., Tsuboki K.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      巻: 126 ページ: -

    • DOI

      10.1029/2020JD034434

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Estimation of the Tangential Winds and Asymmetric Structures in Typhoon Inner Core Region Using Himawari‐82020

    • 著者名/発表者名
      Tsukada Taiga、Horinouchi Takeshi
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 47 ページ: 1~10

    • DOI

      10.1029/2020GL087637

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Potential Vorticity Mixing and Rapid Intensification in the Numerically Simulated Supertyphoon Haiyan (2013)2020

    • 著者名/発表者名
      Tsujino Satoki、Kuo Hung-Chi
    • 雑誌名

      Journal of the Atmospheric Sciences

      巻: 77 ページ: 2067~2090

    • DOI

      10.1175/JAS-D-19-0219.1

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Large-Scale Conditions for Reintensification after the Extratropical Transition of Tropical Cyclones in the Western North Pacific Ocean2020

    • 著者名/発表者名
      Yanase Wataru、Shimada Udai、Takamura Nao
    • 雑誌名

      Journal of Climate

      巻: 33 ページ: 10039~10053

    • DOI

      10.1175/JCLI-D-20-0013.1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Future Changes in Western North Pacific Tropical Cyclone Genesis Environment in High-Resolution Large-Ensemble Simulations2020

    • 著者名/発表者名
      Fudeyasu Hironori、Yoshida Kohei、Yoshida Ryuji
    • 雑誌名

      Oceans

      巻: 1 ページ: 355~368

    • DOI

      10.3390/oceans1040024

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Inner-core wind field in a concentric eyewall replacement of Typhoon Trami (2018): A quantitative analysis based on the Himawari-8 satellite2020

    • 著者名/発表者名
      Tsujino, S., T. Horinouchi, T. Tsukada, H.-C. Kuo, H. Yamada, and K. Tsuboki
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] 台風の強度・構造推定の将来について:衛星の高度利用,データ同化,航空機による検証への期待2020

    • 著者名/発表者名
      堀之内 武
    • 学会等名
      台風研究会2020
  • [学会発表] 2018年台風Tramiの壁雲置き換わりに伴う内部コアの接線風変化: ひまわり8号機動観測による推定2020

    • 著者名/発表者名
      辻野智紀・堀之内武・塚田大河・郭鴻基・山田広幸・坪木和久
    • 学会等名
      台風研究会2020
  • [学会発表] 機械学習によるひまわり衛星画像内のアンビル検出2020

    • 著者名/発表者名
      太田聡・堀之内武
    • 学会等名
      台風研究会2020
  • [学会発表] 機械学習によるひまわり衛星画像内のアンビル検出2020

    • 著者名/発表者名
      太田聡・堀之内武
    • 学会等名
      日本気象学会2020年度秋季大会
  • [学会発表] 2020 年 10 号台風 (Haishen) 壁雲交換時に見られた楕円形内側壁雲とその回転2020

    • 著者名/発表者名
      辻野智紀・堀之内武・嶋田宇大
    • 学会等名
      令和2年度台風拡大事例検討会
  • [学会発表] Preference for upshear-left convection at upper levels for intensifying hurricane-strength storms2020

    • 著者名/発表者名
      Udai Shimada
    • 学会等名
      AMS 101st Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] DARDAR プロダクトとひまわり 8 号観測を用いた RTTOV 氷雲放射スキームの評価2020

    • 著者名/発表者名
      林昌宏、岡本幸三
    • 学会等名
      日本気象学会2020年度秋季大会
  • [学会発表] 令和元年東日本台風の降水非対称化メカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      柳瀬 亘・荒木健太郎・和田章義・嶋田宇大・林昌宏・堀之内武
    • 学会等名
      台風研究会2020
  • [学会発表] 令和元年台風第19号の降水の非対称化メカニズム~その22020

    • 著者名/発表者名
      柳瀬 亘・荒木健太郎・和田章義・嶋田宇大・林昌宏・堀之内武
    • 学会等名
      日本気象学会2020年度秋季大会
  • [学会発表] , 2019年台風15号の発生・発達環境場の定量化2020

    • 著者名/発表者名
      筆保弘徳・嶋田宇大・及川義教・永戸久喜・和田章義・吉田龍二・堀之内武
    • 学会等名
      台風研究会2020
  • [図書] 台風の大研究2020

    • 著者名/発表者名
      筆保 弘徳
    • 総ページ数
      56
    • 出版者
      PHP研究所
    • ISBN
      978-4-569-78948-4
  • [図書] こちら、横浜国大「そらの研究室」! 天気と気象の特別授業2020

    • 著者名/発表者名
      筆保 弘徳、今井 明子、広瀬 駿
    • 総ページ数
      272
    • 出版者
      三笠書房
    • ISBN
      9784837986676
  • [備考] Tropical Cyclone Information by Horinouchi Lab

    • URL

      http://wwwoa.ees.hokudai.ac.jp/people/horinouchi-lab/TC/index.html

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公開日: 2021-12-27  

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