| 研究課題/領域番号 |
24244074
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
新野 宏 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (90272525)
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| 研究分担者 |
柳瀬 亘 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (80376540)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 気象学 / 温帯低気圧 / 熱帯低気圧 / 台風 / 積乱雲 / 竜巻 / メソスケール現象 / 総観規模現象 |
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| 研究概要 |
本課題では、低気圧の環境場が、低気圧内の階層構造を通して竜巻の発生に与える影響を明らかにすることを目的として、1)環境場が低気圧の内部構造に与える影響とそのメカニズム及び2)低気圧の内部構造が積乱雲の特性・竜巻の発生に与える影響とそのメカニズムに分けて研究を行っている。本年度の実績は以下の通りである。
1)については、統計的研究、理論的研究、数値的研究に分けて実施している。統計的研究では特殊な積乱雲（スーパーセル）の発生に寄与する環境場の指標として、積乱雲の回転をもたらす環境風の鉛直シアに基づくStorm-relative Environmental Helicity (Davies-Jones and Burgess, 1990) と大気の不安定性の指標の１つであるK-index (George, 1960)について、我が国で竜巻を生じた台風とアメリカで竜巻大発生を生じた温帯低気圧の事例に対して、客観解析データに基づいてその空間分布と竜巻発生分布との関係を調べた。
理論的研究では、環境風の鉛直シアが熱帯低気圧の内部構造の非対称性に与える影響についての理論的定式化の検討を行った。また、温帯低気圧の構造の環境場に対する依存性を調べるために、3 次元的な環境風の場における傾圧不安定の線形安定性解析の定式化の検討も行った。
数値的研究では積雲群を解像する2-5km 程度の格子の非静力学数値モデルを用いて、環境風や基準温度、水蒸気の混合比などが異なる様々な環境場における熱帯低気圧の特性を調べる予備的な理想化数値実験を開始した。また、1990年12月11日に千葉県茂原市で藤田スケール３の竜巻を発生させた温帯低気圧の予備的な再現実験を行った。
2)に関しては、過去に竜巻を発生させた高層観測データを水平一様に与えた数値実験により、スーパーセルとこれに伴う竜巻が再現されることを確認した。
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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
本課題は、1)環境場が低気圧の内部構造に与える影響とそのメカニズムおよび2)低気圧の内部構造が積乱雲の特性・竜巻の発生に与える影響とそのメカニズム、に分けて研究を進めているが、いずれの課題も年度当初の計画通りにほぼ順調に研究が進んでいる。
1)については、台風や温帯低気圧の事例に対して、客観解析データや数値モデルを用いた低気圧の再現実験に基づいて、低気圧内における竜巻をもたらすスーパーセルの環境場の指標の空間分布と竜巻発生分布との関係を調べたほか、理論的検討も行い、2)については、過去に竜巻を発生させた高層観測データを水平一様に与えた数値実験により、スーパーセルとこれに伴う竜巻の再現を確認することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成24年度の成果を踏まえて、当初の計画に従い、1)環境場が低気圧の内部構造に与える影響とそのメカニズムおよび2)低気圧の内部構造が積乱雲の特性・竜巻の発生に与える影響とそのメカニズムに分けて研究を継続するが、平成25年度からは、連携研究者として特任研究員の栃本英伍氏を迎えて、1)における統計的研究と数値的研究の実施に協力いただき、研究の一層の推進を図る。
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