| 研究課題/領域番号 |
19K03967
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
伊藤 純至 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (00726193)
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| 研究分担者 |
毛利 英明 気象庁気象研究所, 気象予報研究部, 室長 (10354490)
新野 宏 東京大学, 大気海洋研究所, 名誉教授 (90272525)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 極端気象 / 乱流 / ラージ・エディ・シミュレーション / 積乱雲 / 風洞 |
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| 研究実績の概要 |
積乱雲を解像可能な様々な極端気象のシミュレーションを実施し、計算結果の解析を行うとともに、今後解析をすすめるためのデータセットを整備した。
1)台風全域を水平解像度100mで計算した台風全域ラージ・エディ・シミュレーション(Ito et al., 2017, Sci. Rep.)に関して、台風の境界層や壁雲の乱流構造や輸送過程の詳細を調査可能な計算結果の高頻度時系列のnetCDF形式データセットを作成した。このデータセットを利用し、流跡線解析を行った。例えば壁雲内側への輸送が、台風の眼と、より外側の境界層の両方を起源としている様子が明らかにできた。
2)豪雨の発生環境を単純化した、バックビルディング型の降水系の理想実験を行った。水平解像度２ｋｍから100mまで細かくした場合の解像度依存性を調べ、降水系の再現のため1km以下の解像度が必須であることが明らかになった。研究成果を米国気象学会のJournal Atmospheric Science誌に投稿し、現在改訂中である。感度実験や降水系の発達初期段階の調査を追加し、地上収束、冷気プールと降水系の関係を調査した。
3)2020年台風１７号に伴う延岡市付近で生じた竜巻事例のシミュレーションを行っている。台風１７号通過時に宮崎沖に生じたレインバンド付近を高解像度にしたシミュレーションを行い、風速が80m/s以上に達する竜巻を再現した。
また、風洞実験に関しては比較参照用に中立時の実験データを整理し、論文として取りまとめた（Mouri et al. 2020, Phys. Rev. E101, 053103)。
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| 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
極端気象のシミュレーションは、大型計算機による計算は完了している。解析サーバーとストレージを拡充し、詳細な解析に着手している。解析の途中経過に関して、学会やセミナー等での発表を行うとともに、バックビルディング型の降水系の再現に関しては国際誌に投稿している。本年度は「京」コンピューターをなどの大型計算機の更新が相次いだが、シミュレーション・解析を継続して利用できるように計算プログラムを対応させている。気象研究所の小型風洞に床面を加熱・冷却する機構を設置し、安定・中立・不安定の各成層について風速と温度の鉛直分布を測定した。
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| 今後の研究の推進方策 |
極端気象の高解像度シミュレーションはあまり計算例がないため、計算結果の詳細な解析を引き続き行う。台風全域のラージ・エディ・シミュレーションに関して、後方流跡線解析などを通して壁雲内の輸送を定量評価する。データセットの仕様等も合わせ、論文として公表するための準備を行う。バックビルディング型降水のような理想実験により、積乱雲の側面のエントレインメントの定量評価等が解析をさらに発展させる。竜巻の再現計算に関して、その環境場と渦度の起源の調査を行う。また、気象研究所の小型風洞で追加測定を行なったうえで、論文をして取りまとめる計画である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
投稿論文の投稿料を計上していたが、論文出版が次年度以降となったため、本年度分を次年度利用予定である。
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