爆弾低気圧の微細構造とそれに伴う潜熱加熱の低気圧強化における役割の解明

阐明弹式旋风器的精细结构以及潜热在强化旋风器中的作用

基本信息

批准号：
17J04041
负责人：
平田英隆
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J04041/
关键词：
爆弾低気圧温帯低気圧前線構造潜熱加熱微細構造前線

项目摘要

昨年度の研究で示した低気圧中心近傍の前線の微細構造と潜熱加熱、低気圧強化との関係が、これまでに注目した事例とは異なるタイプの低気圧においても働きているのかを調査した。昨年度は日本列島南岸を通過後に東進した事例に着目したが、本年度は日本列島南岸を通過後に北進した事例に焦点を当てた。解析には、雲解像モデルCReSSによる低気圧の高解像度数値シミュレーションの結果と気象庁55年長期再解析データを利用した。北進する低気圧が発達する際に、後屈前線の西端において南北に伸びる前線が形成された。そして、この前線付近で潜熱加熱が生じ、この加熱が低気圧の発達を促すことを確認した。これらの結果は、昨年度の研究で示した結果と整合的である。さらに、北進する低気圧の場合は、後屈前線西端付近で生じた潜熱加熱が低気圧中心を西側へシフトさせることによって、低気圧経路をより日本列島へ近づける働きをすることを示した。このように、低気圧中心付近の前線の微細構造に伴う潜熱加熱は、低気圧発達のみならず低気圧経路にも影響を与えることが本年度の研究を通じて明らかとなった。加えて、北西大西洋の低気圧についても、同様のプロセスが生じていることを確認した。昨年度の研究では、黒潮に伴う顕著な海面水温勾配が低気圧の前線の微細構造の形成へ影響することも指摘した。黒潮と前線構造との関係についてさらに理解を深めるために、CReSSを用いて黒潮域の海面水温分布を変化させる数値実験を実施した。現実的な海面水温を与えた実験では、観測された前線構造の形成を再現した。一方で、黒潮に伴う海面水温勾配を除いた実験は、現実的な前線構造を再現できなかった。さらに、数値実験の結果の解析から、暖流からの顕熱加熱がその前線形成に対して最も大きく寄与したことを明らかにした。これらの結果は、黒潮が前線構造の形成において重要な働きをするという主張を支持する。

如去年的研究所示，我们调查了旋风中心附近的微观结构，潜热和加强旋风的关系之间的关系是否与我们所关注的案例不同。去年，我们专注于飞机经过日本群岛南部海岸后向东行驶的案例，但今年我们专注于飞机经过日本群岛南部海岸后向北行驶的案件。为了进行分析，使用了使用云分辨率模型CRESS和55年的长期重新分析数据的低压数值模拟的结果。随着北向旋风的发展，在复古弯曲阵线的西端形成了一个北南阵线。然后证实，潜热加热发生在该前线附近，并且这种加热促进了低压的发展。这些结果与去年研究中所示的结果一致。此外，就北向旋风而言，在复古弯曲前端的西端附近产生的潜热加热将旋风中心移动到西侧，从而使旋风道路线更靠近日本群岛。通过这种方式，通过今年的研究揭示了与旋风中心附近前部的微观结构相关的潜热加热不仅对旋风的发展产生影响，而且还对旋风的途径也产生了影响。此外，我们确认西北大西洋的低压发生了类似的过程。去年的一项研究还指出，与黑发电流相关的明显海面温度梯度对低压前面的微观结构的形成产生了影响。为了进一步加深我们对黑发电流与前端结构之间关系的理解，我们进行了数值实验，以使用CRESS改变黑鲁希奥电流中海面温度的分布。实验提供了逼真的海面温度，再现了观察到的前结构的形成。另一方面，不包括与黑发电流相关的海面温度梯度的实验不会再现现实的额叶结构。此外，对数值实验结果的分析表明，温暖电流的明智加热对其前线形成做出了最大的贡献。这些结果支持这样的说法，即黑发电流在额叶结构的形成中起着重要作用。