寒候期に見られる低気圧ファミリーの階層構造と力学

寒冷季节观测到的气旋家族的层次结构和动态

基本信息

批准号：
14J11371
负责人：
渡邉俊一
金额：
$ 1.22万
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：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J11371/
关键词：
渦状擾乱客観的追跡手法統計解析数値シミュレーション

项目摘要

今年度は、冬季日本海上で発生する低気圧ファミリーの客観的な統計調査を行うため、まず前年度に開発した渦状擾乱を客観的に抽出・トラッキングする手法の改良を行った。渦状擾乱と総観スケールの低気圧や前線の分離を行うため、渦の大きさと形状を用いて分離する手法を開発した。本手法によって得られた結果を衛星画像を用いて確認したところ、本手法によって精度よく渦状擾乱が抽出されていることが確認された。さらに渦状擾乱とそれ以外の分離手法が適切であることも確認された。抽出された渦状擾乱を渦度が最大となった地点によって分類しそれぞれの特徴を調べた。それぞれの海域ごとに渦状擾乱の大きさ・強度・移動方向に異なる特徴があることを明らかにした。これらの結果について論文にまとめ、Monthly Weather Review誌に投稿し、受理された。次に、渦状擾乱の一般的な発生環境場と構造についてコンポジット解析を用いて調べた。まず、渦状擾乱を発生位置と経路によって分類しそれぞれについて解析を行った。渦状擾乱の発生環境場に共通する特徴として下層におけるアジア大陸からの寒気の吹き出しや、上層の寒気を伴うトラフの存在を明らかにした。さらに、渦状擾乱のタイプごとの収束線や局所的な暖域などのメソスケールの構造も明らかにした。コンポジット場を初期値・境界値とする数値シミュレーションをそれぞれの渦状擾乱について行い、対応する渦状擾乱の特徴が再現した。さらに、数値モデルを用いて感度実験を行うことで、渦状擾乱の発達に対する地形の効果・海面からの熱フラックスの効果・凝結熱の効果を明らかにした。これらの結果について、16th Conference on Mesoscale Processesなどで発表し、現在投稿論文を準備中である。

今年，为了对冬季在日本海洋中发生的低压家庭进行客观统计调查，我们首先改善了上一年出现的客观提取和跟踪涡流扰动的方法。使用涡旋的大小和形状开发了一种分离涡流干扰和概要尺度旋风和前部的方法。使用卫星图像确认了通过该方法获得的结果，并证实了通过这种方法以很高的精度提取涡流干扰。此外，已经确认涡流干扰和其他分离方法是合适的。根据涡度最大的位置对提取的涡旋干扰进行分类，并检查了每个涡度的特征。据揭示，每个海洋地区的数量级，强度和涡流干扰运动的方向都有不同的特征。这些结果总结在一份论文中，提交给每月天气审查，并被接受。然后使用复合分析研究了涡流干扰的一般环境领域和结构。首先，涡流干扰按其生成位置和路径进行了分类，并分析了涡流干扰。涡流干扰发生的环境的常见特征是下层亚洲大陆的冷空气井喷以及上层冷空气的存在。此外，还阐明了每种类型的涡流干扰的中尺度结构，例如收敛线和局部温暖。使用复合场作为初始值和边界值对每个涡流干扰进行了数值模拟，并重现了相应的涡流干扰的特性。此外，通过使用数值模型进行灵敏度实验，我们阐明了地形对涡流干扰发展的影响，海面热通量的影响以及凝结热的影响。这些结果已在第16届中尺度流程和其他媒体会议上提出，目前正在准备提交的论文。