東 邦昭 Observational Study on Mulutiscale Structures of

Presentation on theme: "東 邦昭 Observational Study on Mulutiscale Structures of"— Presentation transcript:

1 東 邦昭 Observational Study on Mulutiscale Structures of
Line-Shaped Precipitation Bands （線状降水帯のマルチスケール構造に関する観測的研究） 自然科学研究科　地球惑星システム科学専攻　 東　邦昭 Chapter 1: General introduction Chapter 2: Observation and numerical model Chapter 3: Climatological analysis Chapter 4: Case studies Chapter 5: Numerical study and discussions Chapter 6: General conclusion

2 Chapter 1: General introduction
1.1 Studies on line-shaped precipitation bands: A review ●観測的研究 - 外国： 米国など (Johnson and Hamilton 1988, など) - 国内： 主に梅雨期の九州 (Umemoto et al. 2004, Kato 2005, など) ●成因に関する研究 （数値的研究を含む） - 不安定問題 （平原上、熱帯洋上の大規模なもの） - 強制問題 （山越気流などの地形効果） (Ogura 1991, など) 1.2 Structure of thesis

3 気象現象のスケールと線状降水帯 線状降水帯 Meso-γ-Scale 最も不安定な領域 Synoptic Scale
総観規模低気圧 （寒候期に卓越） ~ 5000 km ~ 100 km 充分に広い不安定領域 Meso-α-Scale Meso-γ-Scale 積乱雲 中間規模低気圧 （梅雨期に卓越） ~ 1000 km ~ 10 km 最も不安定な領域 (Ninomiya and Akiyama 1992, 小倉 1997 を編集)

4 線状降水帯の観測例 米国 梅雨末期九州 (中村 2003) (Johnson and Hamilton 1988)

5 動機・目的 ●限られた範囲に集中して降水帯ができるのはなぜか？ 梅雨末期九州 大阪湾周辺 メソα低気圧があれば常にできるわけではない
（研究例多数） メソαスケール低気圧の中にできる山岳風下の線状降水帯 （強制問題として解かれている） 大阪湾周辺 （地形が複雑で、査読付雑誌論文になった研究はない） メソα低気圧があれば常にできるわけではない ⇒ メソβ構造はどうか 決まった場所でできるわけではない ⇒ 何が発生場所を決めるのか 観測から明らかにする

6 Chapter 2: Observation and numerical model
2.1 Weather maps 2.2 Mesoscale objective analysis data 2.3 Meteorological radar data 2.4 Operational rawinsonde data 2.5 Operarional wind profiler data 2.6 MU radar data 2.7 Intense rawinsonde observations 2.8 Mesoscale model

7 本研究で使用した観測とモデル 天気図 メソ客観解析 レーウィンゾンデ 特別観測 MM5 Domain 1 レーダー Takayasuyama
ウィンドプロファイラ Mihama 大阪管区気象台 HPより 高松地方気象台HPより レーウィンゾンデ （気象庁） レーダー Shionomisaki AMeDAS ウィンドプロファイラ 高知地方気象台HPより 和歌山地方気象台HPより 潮岬測候所HPより

8 Chapter 3: Climatological analysis
3.1 Analysis method 3.2 Results for 1999 3.3 Results for 2003–2007 3.4 Discussions ●1998年： １ケースのみ Higashi and Fujii (2004) に刊行済 ●1999年： Higashi and Fujii (2008)に刊行済 ●2000～2年： 解析済 ●2003～7年： Higashi et al. (2008, J. Meteor. Soc. Japan)に近日投稿予定 寒冷前線の月別通過頻度（2003～7年） 回

9 Chapter 4: Case studies 4.1 Case studies in 1998 and in 2003
4.1.1 Background field generating the line-shaped precipitation bands 4.1.2 Wind behavior near the line-shaped precipitation bands 4.1.3 Discussions ●1998年分： Higashi and Fujii (2004)に刊行済 　　　●2003年分： 解析済 （学会発表済） 4.2 Case studies in 2006 4.2.1 Major features of line-shaped precipitation bands in Kinki District Meso-α-scale cold front and meso-β-scale low Wind distribution near the line-shaped precipitation bands 　　　●Higashi et al. (2008, J. Meteor. Soc. Japan)に近日投稿予定

10 7月における寒冷前線の通過（2003~2007年） ●メソαスケール低気圧が日本海を東進 ●低気圧から延びる寒冷前線が通過 線状降水帯形成
2003年7月3日 21JST 2003年7月7日 15JST 2003年7月12日 03JST 2003年7月21日 09JST 2003年7月24日 03JST 2003年7月30日 09JST 2004年7月5日 09JST 2004年7月10日 15JST 2005年7月4日 21JST 2005年7月10日 15JST 2005年7月12日 09JST 2006年7月2日 09JST 2006年7月5日 21JST 2006年7月21日 09JST 2007年7月11日 12JST L 線状降水帯形成 ●メソαスケール低気圧が日本海を東進 ●低気圧から延びる寒冷前線が通過

11 寒冷前線通過時の局地天気図（MANAL）
2003年7月3日21JST 2003年7月7日15JST 2003年7月12日03JST 2003年7月21日09JST 2003年7月24日03JST 2003年7月30日09JST 2004年7月5日09JST 2004年7月10日15JST 2005年7月4日21JST 2005年7月10日21JST 線状降水帯なし 線状降水帯形成 線状降水帯なし 2005年7月12日09JST 2006年7月2日09JST 2006年7月5日21JST 2006年7月21日09JST 2007年7月11日12JST L L L L メソβスケール低気圧が存在

12 気象庁レーダーエコー分布図（降水強度30mm/h以上） 2006年7月2日
36N 0900JST 0920JST 0940JST 1000JST 1020JST 35N 34N 135E 136E (mm/ｈ） 30 2006年7月5日 36N 2140JST 2200JST 2220JST 2240JST 2300JST 35N 34N 135E 136E ●時間とともに強雨域（30mm/h以上）が線状に分布

13 L L L L 2006年7月2日 09JST 相当温位 B B A A 2006年7月5日 21JST 相当温位 B B A A
500hPa 925hPa 36N B B 135.2Eの鉛直断面図 345K 335K L 35N L 34N A A 33N 1000 800 600 400 335（K) 345（K) （hPa） 　　　　　　→　上 2006年7月5日 21JST 相当温位 36N B 925hPa B 135.2Eの鉛直断面図 345K 335K 500hPa L 35N L 34N A A 33N 1000 800 600 400 （hPa）

14 レーウィンゾンデ（神戸） ウィンドプロファイラ（高松） ●寒冷前線の構造 地上～高度1㎞： 西風 ●風向が高度とともに時計周りに回転
(km) 0650 JST 0652 JST 2006年7月2日 (JST) 時間 ← (km) ●寒冷前線の構造 地上～高度1㎞： 西風 ●風向が高度とともに時計周りに回転 鉛直シアが大きい 2006年7月5日 (JST)

15 Chapter 5: Numerical study and discussions
5.1 Numerical simulation 5.2 Cold front and jet stream in the late Baiu season 5.3 Formation of meso–β–scale low 5.4 Formation of lee waves ●Higashi et al. (2008, J. Meteor. Soc. Japan)に近日投稿予定 - メソβスケール低気圧の形成条件 - 線状降水帯の形成場所

16 メソβスケール低気圧の形成 L Fr ~1.5, 0.9 Fr ~1.4, 0.9 Fr ~1.4, 1.0 ：フルード数 計算結果
：1000～800hPaの各高度の風速 ：各高度に相対的な山の高さ ：ブラントバイサラ振動数 Fr = 0.4 計算結果 ：温位鉛直勾配 ：重力加速度 cf. Wang and Chen (2003) Fr = 1.0 L 900hPa Fr = 1.7 Fr ~1.5, 0.9 925hPa Fr ~1.4, 0.9 Fr = ∞ 四国山地 950hPa Fr ~1.4, 1.0 (Stull 1999)

17 レーダーエコー観測 モデル（風速・水平収束， 時間雨量） 2006年7月2日 0900 JST 0900-1000 JST 0900 JST
モデル（風速・水平収束，　時間雨量） 5 10 20 30 (mm/ｈ） 30 10–4s–1 30m/s mm/h 2006年7月2日 0900 JST JST 0900 JST 2006年7月5日 5 10 20 mm/h 2200 JST 2200 JST JST

18 温位・雲水量の鉛直断面（北緯34.5度） Fr ~ 1.5 2006年7月2日0900 JST 2006年7月5日 2100 JST
約20㎞ 大阪湾 淡路島 2006年7月5日 2100 JST 小豆島 (g/kg)

19 L Chapter 6: General conclusion Precipitation band Meso-β-scale waves
①メソα寒冷前線通過 Precipitation band Mt.Rokko ③メソγ風下波の形成 ④線状降水帯の形成 Lee wave Kii Mts. L ②メソβ低気圧形成 Meso-β-scale waves Shikoku Mts. southwesterly