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竜巻を発生させる熱帯低気圧の環境場とその構造・力学に関する研究

产生龙卷风的热带气旋环境场及其结构和动力学研究

基本信息

批准号：
15J05082
负责人：
末木健太
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度に引き続き、日本で竜巻を発生させた台風の特徴を明らかにするため、気象庁の再解析データを用いた解析を進めた。本研究では、反時計回りの回転（メソサイクロン）を有する特殊な積乱雲（スーパーセル）から竜巻が生じたと仮定し、スーパーセルの発生ポテンシャルを表す2つのパラメータ、ストームに相対的な環境場のヘリシティ（SREH）と対流有効位置エネルギー（CAPE）を用いて竜巻を伴う台風の構造を調べた。SREHはメソサイクロンの回転の強さの指標、CAPEは積乱雲の上昇流の強さの指標である。1991-2013年の竜巻を伴う台風（Tornadic Typhoon：以下TT）とそうでない台風（Non-tornadic Typhoon：以下NT）を比較した結果、TTのSREHの方がNTよりも大きいことが分かった。この主要因は、TTの(1)台風強度が強いこと、(2)台風渦に重なる大規模場の風の鉛直シアが上空で大きいこと、(3)積乱雲の対地移動速度が速いことであった。一方、CAPEの計算に、積乱雲の上昇流が上空の空気を取り込む効果（entrainment）を加味したCAPE（Entraining CAPE：E-CAPE）も、TTの方が大きいと分かった。entrainmentを考慮しない通常のCAPEではTTとNTを判別できないことから、entrainmentの考慮が、スーパーセルの発生ポテンシャルの推定に重要であることが示された。本研究ではさらに、E-CAPEの計算に必要なentrainment率を明らかにするため、台風環境下のスーパーセルを再現するLarge Eddy Simulationを行い、スーパーセルのentrainment率（ε）が15-20%/km程度であることを確かめた。一方、ε＝20%/kmとしたE-CAPEの分布は竜巻の発生位置の分布とよく一致しており、E-CAPEがスーパーセルのentrainmentの実態に基づく有効なパラメータであることが示された。

In the previous year, there was a typhoon in Japan and a typhoon in Japan.かにするため、気肖庁のanalyze データを Use いたanalyze を进めた. In this study, there is a special chronometer back to the chronometer (メソサイクロン).ーパーセル)から竜巻が生じたと仮定し、スーパーセルの発生ポテンシャルを tableす2つのパラメータ, ストームに的な Environment Field のヘリシティ（SREH）とThe effective position of the current is エネルギー (CAPE), which is adjusted by the structure of the typhoon. SREH is a strong indicator of the rising tide, and CAPE is an upwelling indicator of clouds. 1991-2013 Non-tornadic Typhoon (Tornadic Typhoon: TT below) Non-tornadic Typhoon Typhoon: The following NT) をした results, TTのSREHの方がNTよりも大きいことが分かった. The main causes of TT are: (1) Typhoon intensity is not strong, (2) Typhoon vortex is heavy and large-scale The wind is straight and the sky is large, and (3) the clouds are moving at a high speed on the ground. One side, CAPE's calculation, the upwelling of the clouds, the sky above the sky, the effect (entrainment), the flavored CAPE (Entraining CAPE: E-CAPE), TT's square, the big one. EntrainmentをConsiderationしないNormalのCAPEではTTとNTをDiscriminationできないことから、en trainingのConsiderationが、スーパーセルの発生ポテンシャルの Presumptionにimportantであることが Showされた. In this study, the necessary training rate for calculation of E-CAPE, the necessary training rate for the calculation of E-CAPE, and the reproduction of large Eddy under typhoon environment Simulation を行い、スーパーセルのentrainment rate (ε)が15-20%/km degree であることを正かめた. One side, ε=20%/kmとしたE-CAPEのdistributionは竜巻の発生positionのdistributionとよく unanimousしており, E-C APEがスーパーセルのentrainmentの実stateにbasedづくeffectiveなパラメータであることが Showされた.