| 研究課題/領域番号 |
19K14799
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| 研究機関 | 気象庁気象研究所 |
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研究代表者 |
末木 健太 気象庁気象研究所, 台風・災害気象研究部, 研究官 (50802980)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| キーワード | 積乱雲 / 環境場 / Warm Bubble実験 / エントレインメントを考慮したCAPE / 鉛直シア |
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| 研究実績の概要 |
2022年度に引き続き、水平一様な環境場中で地上付近に置いたWarm Bubbleから積乱雲を発生させる理想数値実験の手法であるWarm Bubble実験を対象に、環境場の気温・水蒸気・水平風プロファイルに関するパラメータを変化させる大規模なパラメータスイープ実験を実施した結果について解析を進めた。本研究では、環境場の指標として可降水量（PW）とエントレインメントを考慮した対流有効位置エネルギー（E-CAPE）に着目し、PWを横軸、E-CAPEを縦軸とする空間上で湿潤対流に伴う降水量の環境場依存性を示した。また、PW/E-CAPE空間上における降水量分布が、水平風の鉛直シアの強さ・深さの変化に応じてどのように変化するのかを定量化した。実験の結果、PWがほぼ同じ条件下でも、E-CAPEの大きさに応じて降雨量が数桁のオーダーで変化することが分かった。鉛直シアについては、E-CAPEの大きさに応じて、積乱雲の発達を抑制もすれば促進もする。鉛直シアによる降水量への影響が抑制から促進に切り替わるE-CAPEの閾値は、鉛直シアが強くなるにつれて小さな値へとシフトした。鉛直シア層の深さについては、深さが3 kmから6 kmに増加すると、鉛直シアの影響は抑制・促進ともにより顕著になることも分かった。また本研究では、降水量の時系列に基づき積乱雲の発達を「成長モード」、「減衰モード」、「中間モード」などと分類し、鉛直シアが強く鉛直シア層の深さが深くなるほど、「成長モード」や「中間モード」となる環境場が増加し、降水量の増加に寄与することを示した。一連の結果についてまとめた論文を日本気象学会の英文レター誌SOLAに投稿した。
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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
2023年度は、積乱雲の発達の環境場依存性を調査するWarm Bubble実験の大規模なパラメータスイープの結果を論文としてまとめ、日本気象学会の英文レター誌SOLAに投稿した。投稿した論文は現在査読中であるが、研究内容を論文としてまとめることができ、おおむね順調に進展していると考える。
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| 今後の研究の推進方策 |
Warm Bubble実験による積乱雲の環境場依存性の調査を拡張し、竜巻を生ずる特殊な回転積乱雲スーパーセルが生じうる、鉛直シアがより強い風速プロファイル下での実験を実施し、降水量に加えて積乱雲下層での鉛直渦度の強さについてもその環境場依存性を調査する。また、レーダーデータに基づく降水セルの抽出・追跡手法に基づき、台風に伴って竜巻が発生した事例における環境風と降水セルの移動ベクトルとの関係を調べ、竜巻が生じなかった事例との比較を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2023年度までの新型コロナウイルス感染症流行による国内・国際学会の現地開催中止の影響により、予定していた出張の取りやめに伴う旅費・参加費の不使用の影響が続いていること、また、投稿した論文が現在査読中であり投稿料の支払いが次年度になる見込みであることによる。
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