リトリーバル法による筋状降雪雲の構造と形式維持のメカニズムに関する研究

条纹雪云结构与形态维持机制的反演研究

基本信息

批准号：
09740358
负责人：
川島正行
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

冬季、大陸からの寒気吹き出しにともない、日本海上では何本もの筋状の雲が発生する。この筋状降雪雲は日本海沿岸地域に局地的豪雪をもたらすものとして、自然災害科学においても重要な対象の一つであるため、近年はドップラーレーダー観測の展開などにより、その内部の流れの場についても詳細なデータが得られるようになった。本研究課題では、1992年1〜2月に北海道石狩平野を中心に展開された重点領域研究の特別観測で得られた風速・反射強度データセットから、石狩湾の地形に沿って形成された降雪雲を選んでリトリーバル法による解析を行ない、降雪雲内部の気温、気圧場を推定した。降雪雲の陸側下層では周囲よりも-0.2℃程度低温で0.2hPa程度高圧の領域が示された。また、この高圧部の形成には低温な空気の存在だけでなく、地形により曲げられた気流と季節風の収束による力学的な効果も寄与していることが解析により示された。さらに,降雪雲上部にも周囲より0.1hPa程度高圧の部分が存在していることが示された.これらの熱力学的構造から、以下の様な降雪雲の維持のメカニズムが推測される。降雪雲下層では、季節風への地形の作用により高圧部が形成され、上向きの気圧傾度力によって筋状の上昇流域が形成される。凝結高度まで持ち上げられた気塊中では潜熱が解放されるため周囲より高温になり、空気はさらに上昇し、降雪粒子が形成される。気塊が安定層に達するとその上昇は押えられ,気圧傾度により気流の発散が起こる.さらに、リトリーバルされた物理量をもとに潜熱放出量の計算を行った.成長期は下層から雲頂付近まで潜熱放出量は正の値であったが、成熟〜減衰期には雲頂付近で比較的大きな負の値を示した。これから,雲頂付近での乾燥した空気のエントレインメントによる降雪粒子の蒸発が降雪雲のライフサイクルにおいて重要な役割を果たすことが示唆された。

在冬季，随着大陆的冷空气井喷爆发，日本海出现了许多搁浅的云。这些条纹的雪云是自然灾害科学中的重要物体之一，因为它们将当地的大降雪带到了日本海岸，因此对自然灾害的科学很重要。近年来，通过开发多普勒雷达观测值获得了有关该国境内流场的详细数据。在这个研究主题中，我们从Ishikari湾地形中选择了对风速和反射强度数据集的特殊观察，从1992年1月和2月之间的Ishikari Plain的焦点区域研究中获得的特殊观察获得了，并使用retriever方法对其进行分析，以对北海道的Ishikari Plain进行分析，以对其进行分析，以估算dretiever Modeth severs inter the温度和压力。降雪云的下层在比周围区域低约-0.2°C的温度下显示高压面积约为0.2 hpa。分析还表明，不仅存在低温空气，而且还存在地形和季节性季风弯曲的气流收敛的动态效应，这有助于形成这一高压部分。此外，表明雪云的上部有一部分，其压力在周围区域上方约0.1 hpa。从这些热力学结构中，可以推断出以下用于维持降雪云的机制。在下雪的云层中，由于地形对季节性微风的影响而形成高压区域，并且向上压力梯度力形成了类似条纹的向上盆地。潜在的热量在空气质量中释放到冷凝水高度，导致温度高于周围区域，从而导致空气进一步升高，并形成雪颗粒。当空气质量达到稳定层时，其上升被抑制，并且由于压力梯度，气流发散会发生。此外，根据检索到的物理量计算潜热量。在增长期间，从下层到最近的云顶部，潜热量为正，但是在成熟到衰减期间，在云顶部顶部附近显示了相对较大的负值。有人提出，由于云顶部附近的干燥空气夹带而导致的雪颗粒蒸发在雪云的生命周期中起着重要作用。