Systematic understanding of formation mechanisms and diversity of hybrid cyclones

系统理解混合气旋的形成机制和多样性

基本信息

批准号：
21H01164
负责人：
柳瀬亘
金额：
$ 10.73万
依托单位：
Japan, Meteorological Research Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本課題では2つのテーマにより、ハイブリッド低気圧の実態の解明に取り組んでいる。テーマ1では、最先端の観測手法や高解像度数値実験などを利用し、低気圧の複雑な内部構造とその形成メカニズム等を解明する。今年度は、中緯度での台風から温帯低気圧への構造変化である温帯低気圧化に関して複数の研究を進めた。(1)機械学習の一つであるランダムフォレストと発達・定常・衰弱の三つの重線形モデルを組み込んだ新しい台風強度予測モデルの精度を検証し、従来モデルが苦手としていた温帯低気圧化に伴う強度変化の予測精度を顕著に改善しうることを明らかにした。(2)日本海上で温帯低気圧化中に北日本へ暴風をもたらした台風について、高解像度数値モデルによる再現実験の結果を基に暴風構造の変化のメカニズムについて調査を行った。(3)甚大な大雨被害をもたらした令和元年東日本台風の温帯低気圧化に伴う非対称な降水集中に関する論文が国際誌に掲載された。テーマ２では、統計的解析と理想化実験を利用し、低気圧の多様な内部構造を生み出す環境場について体系的に解明する。今年度は、(1)気象庁大気再解析データJRA-55CおよびJRA-55を用いて、日本付近の爆弾低気圧に伴う強風イベントの長期変化を解析し、2010年以降の12月に日本の太平洋側で強風イベントが増加していることを見出した。(2)日本域の高解像度数値実験の結果を利用して、現在気候・将来気候データから冬季渦状擾乱の抽出を行った。その結果、将来は循環場が擾乱の発生に不利な環境へ変化し、擾乱が減少することを明らかにした。(3)梅雨前線帯で発生・発達する低気圧の構造および力学に関する統計的な研究の論文が国際誌に掲載された。

在这个项目中，我们致力于根据两个主题阐明混合旋风分离器的实际状态。主题一利用尖端观测方法和高分辨率数值实验来阐明气旋复杂的内部结构及其形成机制。今年，我们对温带气旋转变进行了多项研究，即中纬度地区台风向温带气旋的结构变化。（1）验证新的台风强度预测模型的准确性，该模型结合了随机森林（一种机器学习）和三种多线性模型：发展、稳定和减弱。结果表明，强度变化的预测精度可以达到。得到显着改善。（2）针对日本海温带气旋期间给日本北部带来风暴的台风，我们根据使用高分辨率数值模型的再现实验结果，研究了风暴结构变化的机制。（3）在国际期刊上发表了2019年东日本台风温带气旋造成的不对称降水集中，造成严重暴雨灾害的论文。主题2利用统计分析和理想化实验来系统地阐明产生气旋不同内部结构的环境场。今年，我们将（1）利用日本气象厅大气再分析数据JRA-55C和JRA-55来分析日本附近与炸弹气旋相关的强风事件的长期变化，并且我们发现强风事件在侧面。 (2)利用日本地区高分辨率数值实验的结果，从当前和未来的气候数据中提取了冬季涡旋扰动。结果表明，环流场将转变为不利于扰动发生的环境，未来扰动将减少。（3）在国际期刊上发表关于白乌锋带发生和发展的气旋结构和动力学的统计研究论文。