積乱雲を解像した高解像度モデルを用いた新たな竜巻等突風の予測手法に関する研究

研究利用解析积雨云的高分辨率模型预测龙卷风和阵风的新方法

基本信息

批准号：
20K04071
负责人：
益子渉
金额：
$ 2.75万
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 (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04071/
关键词：
気象学自然現象観測・予測自然災害

项目摘要

本研究の目的は、未だ十分に理解されていない日本で発生する竜巻等突風やそれをもたらす積乱雲について、二重偏波ドップラーレーダーや数値シミュレーションデータなどを用いてその構造と特徴を明らかにし、その結果をもとに高解像度モデルを用いた新たな竜巻等突風の予測手法の開発を行うことである。2021年5月1日にスコールラインタイプの線状の降水システムの通過に伴って静岡県を中心に複数の竜巻等突風が発生した事例について、水平解像度1kmのシミュレーション結果を用いて突風予測指数であるアップドラフトヘリシティを計算したところ、線状の降水システムに沿って極めて高い値が算出されることが分かった。一方で、顕著な大雨をもたらしながら突風の発生しなかった2022年7月10日の梅雨期の線状降水帯事例についても数値シミュレーションを行い解析を行った。この事例では弱いながら後方から流入するジェット構造を内在してスコールライン的な性質をもっており、感度実験等の結果から鉛直シアとコールドプールの強さのバランス関係が構造を規定していることが明らかになった。しかしアップドラフトヘリシティの値は、突風もたらした静岡県の事例の半分程度しかなく、突風予測としてアップドラフトヘリシティの有用性が示された。また、突風の発生予測に重要と考えられている積乱雲内の降水粒子分布を把握するため、二重偏波ドップラーレーダーによる降水粒子判別のアルゴリズムの改良を行った。その他、前年度まで行ってきた全国のアメダス1分値データを用いた突風の統計解析結果を利用し、特に顕著な突風を調査したところ、台風のコア域で発生したものが多く、2015年台風15号や2018年台風24号、2012年17号などは複数の地点で突風をもたらし、眼の壁雲の内縁にフィラメント状のエコー域を伴った特徴的な構造をもつことが分かった。

本研究的目的是利用双偏振多普勒雷达和数值模拟数据，阐明目前对日本发生的龙卷风和阵风的结构和特征，以及引起这些龙卷风和阵风的积雨云。，我们将开发一种使用高分辨率模型预测龙卷风和阵风的新方法。针对2021年5月1日静冈县主要发生多场龙卷风等阵风的情况，由于飑线型线性降水系统通过，阵风预测指数采用水平分辨率1km的模拟结果计算一些上升气流螺旋度计算表明，沿着线性降水系统计算出极高的值。另一方面，我们还进行了数值模拟并分析了2022年7月10日雨季期间的线性雨带的例子，该雨带带来了明显的暴雨，但没有产生阵风。在这种情况下，它具有类似飑线的性质，并具有从后面流入的弱射流结构，从敏感性实验的结果可以清楚地看出，该结构是由垂直剪切和冷池强度之间的平衡决定的。它变成了。然而，上升气流螺旋度的值仅为静冈县造成阵风的案例的一半左右，这证明了上升气流螺旋度在预测阵风方面的有用性。此外，为了了解积雨云内降水粒子的分布情况（这对于预测阵风的发生非常重要），我们改进了双偏振多普勒雷达降水粒子判别算法。此外，我们利用截至前一年的AMeDAS 1分钟数据对全国阵风进行统计分析的结果，对特别显着的阵风进行调查时发现，其中很多都发生在台风的核心地区。，2015年台风15号、2018年台风24号、2012年17号台风在多个地点带来阵风，并被发现具有内缘有丝状回波区的特征结构的眼壁云。