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2013 年度 実績報告書

豪雨の主要因となる海上での下層水蒸気の蓄積メカニズム解明

研究課題

研究課題/領域番号 25287125
研究種目

基盤研究(B)

研究機関気象庁気象研究所

研究代表者

加藤 輝之  気象庁気象研究所, 予報研究部, 室長 (70354438)

研究分担者 山田 広幸  琉球大学, 理学部, 准教授 (30421879)
津口 裕茂  気象庁気象研究所, 予報研究部, 研究官 (90553165)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード気象学 / 豪雨 / 水蒸気
研究概要

衛星データを用いた研究では、5分間毎のラピッドスキャンデータを用いて、2013年9月2日に越谷市・野田市を襲った竜巻を生んだ積乱雲の急発達過程を調査し、そのデータの利用方法を検討した。
高層観測・地上観測データを用いた研究では、NTTドコモ環境センサーネットワークによる湿度観測データを収集し、気象庁以外の観測データの利用可能性について調査を始めた。琉球大学(沖縄本島)とその施設(西表島)に地上気象観測装置を設定し、観測を始めた。1994年以後のGPS可降水量(5分値)データを整備・解析し、近傍の高層ゾンデ観測と比較検証した。その結果、2004年頃に行われたアンテナ機種の変更に伴い、精度変化が生じていることがわかった。
客観解析データを用いた研究では、2013年7月九州北部豪雨をもたらした下層水蒸気の蓄積過程を調査し、14日の事例ではメソ渦とそれにともなうメソトラフによって多くの水蒸気が蓄積されていたことがわかった。気象庁長期再解析データJRA-55を用いて、2013年夏期に日本海側で大雨が多かった要因について調べ、500m高度の相当温位が過去56年間で上位3位に入る高い状態であり、上空の気温も考慮するともっとも不安定な状態が持続していたことがわかった。
数値シミュレーションを用いた研究では、2010年10月20日の奄美豪雨事例を調査し、南からの水蒸気供給ではなく、北東からの乾燥空気が平年より暖かかった海面上で気団変質して、水蒸気が下層に蓄えられ、奄美大島に流入したのが大雨の主要因であることがわかった。2012年5月6日のつくば竜巻事例における、海上での下層水蒸気の蓄積過程を調査し、3分の1が海面からの供給、残りがメソトラフにともなって周辺から集まったものであることがわかった。また、黒潮の分布も水蒸気蓄積に大きく影響していた。JRA-55から数値シミュレーションを行う環境を整えた。

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

衛星データを用いた研究および高層観測・地上観測データを用いた研究においては、一部実施できていない項目もあるが、その一方、次年度以降実施予定の気象庁以外部外データの収集を行うとともに、数値シミュレーションを用いた研究に既に取りかかっており、成果も出始めている。当初の計画と順序は異なっているものの、3年間で行う研究全体で考えると、おおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

衛星データを用いた研究では、若干の遅れを取り戻すために新たに研究協力者を加え、ラピッドスキャンデータを用いた沖縄周辺海域での積乱雲群発生についての解析的研究を行う。1年目に予定していた新たに設置した地上観測装置による観測データと近傍の気象庁官署・特別地域観測所のデータを比較して、水蒸気分布の一様性を検証する。
強化高層気象観測については、6月下旬~7月上旬にかけての2週間連続で名瀬と南大東島で実施し、過去の観測データも含めて、大気下層での水蒸気の蓄積の変動を調査する。
数値シミュレーションを用いた研究では、気象庁長期再解析データJRA-55を用いて、過去の豪雨事例も含めて、水平分解能5kmの数値シミュレーションを行うことで豪雨の再現を試みる。その再現結果が良好な場合は、豪雨をもたらした500m高度の水蒸気の起源を追跡し、海上での水蒸気の蓄積プロセスのパターンを分類する。

次年度の研究費の使用計画

初年度に大容量データ保存装置(RAID)の購入を予定していたが、その購入は次年度に回すことにした。
昨年度予定していた、大容量データ保存装置(RAID)を購入する。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Contributing Factors of the Heavy Rainfall Event at Amami-Oshima Island, Japan, on 20 October 20102014

    • 著者名/発表者名
      Tsuguti, H. and T. Kato
    • 雑誌名

      気象集誌

      巻: 92 ページ: 163-183

    • DOI

      10.2151/jmsj.2014-202

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 集中豪雨が発生する総観~メソαスケール環境場の統計解析-7月(梅雨末期)の九州地方について-2014

    • 著者名/発表者名
      津口裕茂
    • 雑誌名

      平成25年度予報技術研修テキスト

      巻: 19 ページ: 72-83

  • [雑誌論文] Effect of warm ocean current on the formation of low-level humid air causing a F3 tornado storm observed in middle Japan on 6 May 20122013

    • 著者名/発表者名
      Kato, T.
    • 雑誌名

      CAS/JSC Research Activities in Atmospheric and Oceanic Modeling

      巻: 41 ページ: 5.23-5.24

  • [雑誌論文] Decadal-scale modulation of atmospheric circulation change at the onset of the western North Pacific summer monsoon2013

    • 著者名/発表者名
      Tomita, T., T. Yamaura, and Y. Kuwazuru
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 9 ページ: 161-165

    • DOI

      10.2151/sola.2013-036

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 風水害に対する備えと対策~豪雨や竜巻等の顕著気象の発生要因をふまえて~2013

    • 著者名/発表者名
      加藤輝之
    • 雑誌名

      人と国土21

      巻: 39(3) ページ: 31-36

  • [学会発表] Interdecadal variability of the Baiu precipitation in the western North Pacific2013

    • 著者名/発表者名
      Tomita, T., T. Yamaura, and Y. Kuwazuru
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2013
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      20131209-20131213
  • [学会発表] Modulation of Atmospheric Circulation around the Onset of the Western North Pacific Summer Monsoon2013

    • 著者名/発表者名
      Tomita, T., B. Taguchi, and K. Takaya
    • 学会等名
      Davos Atmosphere and Cryosphere Assembly 2013
    • 発表場所
      Davos, Switzerland
    • 年月日
      20130708-20130712
  • [学会発表] Numerical reproduction of 6 May 2012 Tsukuba Tornado and effect of warm ocean current on its formation environmental fields

    • 著者名/発表者名
      Kato, T. and W. Mashiko
    • 学会等名
      Davos Atmosphere and Cryosphere Assembly 2013
    • 発表場所
      Davos, Switzerland
    • 招待講演
  • [学会発表] t of warm ocean current on accumulation of low-level water vapor to cause high impact weather: Case study of 6 May 2012 Tsukuba Tornado

    • 著者名/発表者名
      Kato, T.
    • 学会等名
      Fifth International Workshop on Monsoons
    • 発表場所
      Macao, China
  • [学会発表] 平成24年7月九州北部豪雨の発生要因

    • 著者名/発表者名
      加藤輝之
    • 学会等名
      日本気象学会春季大会
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター
  • [学会発表] 大気下層水蒸気蓄積過程における大気・海面相互作用

    • 著者名/発表者名
      加藤輝之
    • 学会等名
      大槌シンポジウム「大気・海陸面相互作用と降水過程」
    • 発表場所
      大槌町役場中央公民館
    • 招待講演
  • [学会発表] つくば竜巻をもたらした下層水蒸気の蓄積における黒潮の影響

    • 著者名/発表者名
      加藤輝之
    • 学会等名
      第15回非静力学モデルに関するワークショップ
    • 発表場所
      北海道大学低温科学研究所
  • [学会発表] 顕著現象をもたらす下層水蒸気の蓄積における黒潮の影響- 2012年5月6日のつくば竜巻のケース -

    • 著者名/発表者名
      加藤輝之
    • 学会等名
      第11回環境研究機関連絡会成果発表会
    • 発表場所
      一橋大学一橋講堂
  • [学会発表] 山口・島根豪雨と2013年7~8月に大雨をもたらした大気状態の特徴

    • 著者名/発表者名
      加藤輝之
    • 学会等名
      2013年7・8月豪雨災害に関する研究会(日本気象学会)
    • 発表場所
      東北大学百周年記念会館
  • [学会発表] 平成24年7月14日九州北部豪雨をもたらした下層水蒸気の蓄積過程と下層メソ渦との関係

    • 著者名/発表者名
      加藤輝之
    • 学会等名
      日本気象学会秋季大会
    • 発表場所
      仙台国際センター
  • [学会発表] 2010 年奄美豪雨の期間中に北へ伝播する降水システム

    • 著者名/発表者名
      山田広幸、岩井宏徳
    • 学会等名
      日本気象学会沖縄支部 2013年度研究発表会
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学
  • [学会発表] 集中豪雨が発生する総観~メソαスケール環境場の統計解析

    • 著者名/発表者名
      津口裕茂、加藤輝之
    • 学会等名
      日本気象学会春季大会
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター
  • [学会発表] 2010年10月20日の奄美豪雨 -降水系の発生・維持メカニズムの解析-

    • 著者名/発表者名
      津口裕茂、加藤輝之
    • 学会等名
      第15回非静力学モデルに関するワークショップ
    • 発表場所
      北海道大学低温科学研究所
  • [学会発表] 010年10月20日の奄美豪雨 -気団変質過程による暖湿気塊の形成-

    • 著者名/発表者名
      津口裕茂、加藤輝之
    • 学会等名
      第11回環境研究機関連絡会成果発表会
    • 発表場所
      一橋大学一橋講堂
  • [学会発表] 2010年10月20日の”奄美豪雨”の発生要因について(その3)

    • 著者名/発表者名
      津口裕茂、加藤輝之
    • 学会等名
      日本気象学会秋季大会
    • 発表場所
      仙台国際センター
  • [学会発表] 精密衛星測位を用いた日本列島における水蒸気場の長期変動解析

    • 著者名/発表者名
      小司禎教
    • 学会等名
      第248回 生存圏シンポジウム「生存圏ミッションシンポジウム」
    • 発表場所
      京都大学生存圏研究所
  • [図書] 天気と気象についてわかっていることいないこと2013

    • 著者名/発表者名
      筆保弘徳, 芳村圭, 稲津將, 吉野純, 加藤輝之, 茂木耕作, 三好建正
    • 総ページ数
      277
    • 出版者
      ベレ出版
  • [備考] 平成25年8月9日に秋田・岩手で発生した大雨発生要因について

    • URL

      http://www.mri-jma.go.jp/Topics/press/20130828/press20130828.html

  • [備考] 平成25年9月2日の越谷市・野田市等に被害をもたらした竜巻について

    • URL

      http://www.mri-jma.go.jp/Topics/press/20131007/press20131007_tornado.html

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公開日: 2015-05-28  

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