201９年度分野配属説明会

8/１/201９

流体圏・宇宙圏科学講座

気象学・気候力学分野
Meteorology and Climate Dynamics
Laboratory
研究室スタッフ
川村隆一・望月 崇・川野哲也①研究室が対象とする様々な現象と研究テーマ②数値シミュレーションやデータ解析もあるけど、野外観測も大事③最近行っているプロジェクト研究④研究室に入ったら？ その後の進路は？

対流圏の様々な大気現象が研究対象！ キーワードはスケール間相互作用

大気現象（対流圏）の階層構造
L

時間スケール

各時空間スケールの現象間で複雑な相互作用が存在K

10年

Large scale

1年I

B群：気候の予測

J

H
Synoptic scale
1週
1日1時

研究手法
（何でもあり！）
・フィールド観測
・データ解析
・実験・分析
・数値シミュレーション

Meso scale
Micro scale
AF

GE
DC
B

A群：気象の予測

100m 1km 10km

L 温暖化
K 10年変動J ENSO現象＊
I モンスーン
H 季節内変動
G 爆弾低気圧F 台風
E 海陸･山谷風D フェーンC 冬季雷
B ダウンバーストA 竜巻

1,000km 10,000km

水平スケール*エルニーニョ・ラニーニャ/南方振動を略してENSO現象と呼んでいる日本で発生する異常気象・極端現象は何？
■極端現象と災害の種類
・熱波，冷害・豪雨，洪水，干ばつ・寒波，暖冬・豪雪，雪害，少雪・暴風，突風，高潮，高波，etc.
■原因or背景となる大気現象
・竜巻
・ダウンバースト
・線状降水系
・クラウドクラスター
・台風
・爆弾低気圧・ブロッキング・梅雨前線帯・オホーツク海・太平洋高気圧
・冬季モンスーン・偏西風（ジェット気流）
・熱帯季節内変動
・エルニーニョ・ラニーニャ現象
・北極振動
・テレコネクション・地球温暖化，etc.
日本の地理的位置： ユーラシア大陸東岸，縁辺海，モンスーン，北西太平洋，黒潮

減災の社会を目指して、気象学・気候力学は大いに貢献している！

ブロッキング
現象

テレコ
ネクション

MJO

ENSO
現象

中規模現象
起源の災害

梅雨末期の集中豪雨

台風災
害

爆弾低気圧災害

局地被害をもたらす主な大気現象
小規模現象

竜巻

ダウンバースト冬季雷

クラウドクラスター

線状降水帯

逆カスケード過程

日本における大規模気象・海象災害のTOP 3

10年規
模変動

カスケード過程

大規模現象

温暖化問題

異常気象をもたらす主な大気海洋現象

多岐にわたる博論・修論・卒論の研究テーマ（例）■中小規模現象（Meso‐ and Micro‐scale systems）
日本におけるダウンバースト発生の環境場 −バーティカル・トータルズ指数と最小地表リフティド指数−
日本における竜巻発生の環境場 −新しいシビアストーム・パラメータ(KHI)の提案−
フェーンブレイクとは何か？
中部日本の光化学オキシダントの日変化と熱的局地循環
瀬戸内海のＧＰＳ可降水量の日変化と熱的局地循環
東海豪雨時のＧＰＳ可降水量分布
熱雷発生近傍におけるGPSラジオゾンデ高層気象観測
ヒートアイランド現象と海陸風循環
北陸地域における冬季雷の傾向と落雷発生環境 −ショワルター安定指数(SSI)の修正版−冬季日本海で発生するメソ対流系■総観規模現象（Synoptic‐scale systems）
アジアモンスーン循環に変調をもたらす熱帯低気圧の遠隔影響（PDF）
ベンガル湾のサイクロンの遠隔応答と遠隔強制
台風の遠隔強制非静力学大気海洋結合モデルによる爆弾低気圧の再現実験（PDF）
2013年3月2日に道東地方に暴風雪被害をもたらした爆弾低気圧の数値シミュレーション
日本海側の大雪と爆弾低気圧活動 −亜寒帯テレコネクション型と亜熱帯テレコネクション型−
盛夏期の北陸地方で発生するフェーン（熱帯低気圧型と温帯低気圧型）
1999年夏季北陸地方で観測されたフェーンの異常持続■大規模現象及び気候変動（Large‐scale systems & Climate systems）
インドシナ半島の植生改変がもたらすモンスーン気候の変化
日本におけるGPS可降水量の季節変化の特異性 −GPS可降水量の変化率から梅雨入りを定義する−
同位体循環モデルから捉える梅雨の降水起源
平成18年豪雪の原因は何か？(報告書PDF)（学会誌「雪氷」論文）
猛暑発生の力学プロセスを探る(PDF)
東アジア夏季の異常気象に関連する遠隔伝播パターンの動態 −テレコネクション・インデックス−
ENSO−モンスーン結合が気候モデルで再現(PDF)
モンスーンに及ぼすENSOの赤道対称インパクト
アジア夏季モンスーンのオンセットのメカニズム気象・気候の予測を目指して：

フィールド観測にも積極的に参加！

大型プロジェクト開始！（2019年度から5年間）『変わりゆく気候系における中緯度大気海洋相互作用hotspot』
冷源【平成25年秋季】
北極海総合研究プロジェクト（海洋開発研究機構）の集中観測

北極海の海氷減少の原因とその影響の解明を目指す

熱源✔気象学会・海洋学会から多くの研究者（総勢70名）が９つの計画研究班に分かれて研究を実施：All Japan体制✔２つの計画班の研究代表者を川村と望月が務める✔多くの大学から大学院生中心に学生が参画予定

新学術領域研究課題（気候系のhot spot）
HPから引用国内（北陸や種子島）の高層観測（GPSゾンデ、ビデオゾンデほか）
12月の北陸地方沿岸の落雷発生分布

ビデオゾンデで観測された雪雲内雪片（左）と霰（右）。

藤沢・川村（2005）

HYVIS(左)とビデ
オゾンデ(右)。He
ガスを充填した気球に取り付けてこれらを放球した。

ビデオゾンデ等の観測（新潟県）

❶地球温暖化傾向の揺らぎの予測・メカニズム研究
気候モデルに観測値を融合する数値シミュレーション
地球全体の平均気温の観測値は、近年、横ばい傾向を⽰している(気候の揺らぎ)が、この傾向を従来の地球温暖化予測で再現・予測することは難しい。しかし、天気予報の⼿法を応⽤して、初期の気候状態(観測値)を気候モデルに教え込むこと(初期値化という)によって、温暖化傾向とあわせて⾃然変動による気候の揺らぎも再現・予測できるようになった。

図2.
予測計算結果があらわす気候の揺らぎの空間分布
地球温暖化傾向に対して、⾃然変動による揺らぎによる⼀時的な⾼温・低温傾向のようす(予測計算結果の2006-2010年の5年平均値)。これらは温暖化傾向に⼀時的な加速・減速を⽣むとともに、地域的な差をもたらす。特に熱帯太平洋域での揺らぎ(広範な低温傾向)は、地球全体の平均気温の横ばい傾向に⼤きく関係している。
地上気温の揺らぎ(2006-2010年の予測値)

図1.
2005年1⽉1⽇から10年先までの気候状態の予測計算
計算開始時刻にわずかな差をもつ気候状態を6つ⽤意して、それぞれ別々におこなった予測計算の結果(⻘線)。計算開始時刻におけるわずかな差が、数年後には予測計算結果に思わぬ差(不確実性)をもたらす。

(℃)

❷激甚化する台⾵・爆弾低気圧起源の災害ハザード予測研究⿊潮/⿊潮続流域で急発達する温帯低気圧の数値シミュレーション
図2.
⿊潮/⿊潮続流からの⽔蒸気供給がもたらす熱
灰⾊の領域は急発達する低気圧に伴う雲，雲内の茶⾊の領域は強い上昇流域で，それらの3次元分布を⽰している．また，⿊潮/⿊潮続流に沿って出現する⾚⾊の領域は海⾯から多量の潜熱フラックスが⽣じていることを表している．

図1.
2013年1⽉14⽇に急発達した南岸低気圧の発達環境場
灰⾊の領域はエルテルの渦位の2 PVU⾯の3次元分布を⽰している．おおよそ⼒学的対流圏界⾯に対応する．圏界⾯が落ち込み（凹部），いわゆる「圏界⾯の折れ込み」が⾒られる．また，地表付近の⾼相当温位を⾚で，低相当温位を⻘で⽰している．
南から⾼相当温位の空気が低気圧中⼼へ向かって流⼊していることがわかる．

❸ 2017年7⽉九州北部豪⾬研究2017年7月5日の地上天気図

日本海で高気圧が停滞・強化

数値シミュレーション結果を用いて，大気下層の空気の流れを追跡したもの
7/4夜から7/5朝
空気塊：東へ

9時

15時

21時

7/4深夜から7/5昼過ぎ
流れが大きく変形
空気塊：東南東へ

アメダス朝倉日降水量 516mm

7/5朝から7/5夕方
変形がさらに大きく
空気塊：南東へ

日本海上の高気圧の停滞・強化の影響

気象庁解析雨量
12時〜18時
最大660mm

気象庁レーダー

数値シミュレーション
12時〜18時
最大629mm

数値シミュレーション

研究室の仮配属後は︖ その後の進路は︖

説明会資料から抜粋■３年後期（仮配属）
演習II では，学術用語の英語表現に習熟するとともに，大気科学全般の基礎的理解を進めることを目的とし，英文教科書を輪読します。また3 年後期に開講される地球惑星科学実験IV 大気科学
演習において流体圏共通の演習を行うので，必ず履修するようにしてください。当然ながら3 年後期「気象学A・B」も必ず履修してください。
■4 年（正式配属）
英文教科書の輪読に加えて，データ解析法やLinux マシンの使い方など，研究を進めるために必要な基礎力を養うともに，大学院進学後の研究発展を見据えた、具体的な研究テーマに取り組んでいきます。学生に対する研究指導は教員3人による共同指導体制をとっています。

研究室学生に期待したい事
前提：（多少成績が芳しくなくても）気象や気候に対する強い好奇心と熱意

Ｂ４①気象学・気候力学の基礎的・応用的知識の獲得②断片的な関連知識を繋げる（例：スケール間相互作用，熱帯中緯度相互作用，多圏相互作用など）

Ｍ１③未解決な問題を探る（修論・卒論研究の動機づけ，研究課題の設定・遂行）④論文作成のencourage→非常にクリエイティブな仕事（ストーリーの構築，ロジックで固める）

Ｍ２⑤社会で生きていくために必要な「問題発見・解決能力」と「自己肯定能力」を磨く！
→ゼミでのpresentation, discussionなど

⼤学院理学府地球惑星科学専攻（気象学・気候⼒学分野）に進学すると︖
夏の学校や気候システム研究集会（InterUniversity@Kyushu）などの大学間の学生交流
フィールド観測などに参加
国際シンポジウム・気象学会などで研究成果を発表

Ｂ４
Ｍ１
・学会その他のイベント（研究発表等で貴重な経験、大きな成長！）

研究室卒業
修了祝賀会

Ｍ２
・ゼミのリテラシー（社会へ羽ばたいていく準備：level 0からlevel 3へ向けて）

就職
D進学

大学院進学なら是非：３年間（B4~M2)
で大きな成長、責任を持って指導します！

気象学・気候力学分野ホームページ◎最近の就職状況
・博士課程修了：
理化学研究所計算科学研究機構
名古屋大学宇宙地球環境研究所
立正大学地球環境科学部
・修士課程修了：
気象庁、九州電力、中部電力、JR
西日本、NTTドコモ、ANAシステムズ、島津ビジネスシステムズ他◎学生・研究室OBの受賞（過去5年）
・日本気象学会山本賞
・日本気象学会松野賞
・気象集誌論文賞
・日本気象学会九州支部奨励賞(４)
配属希望の学生は是非研究室訪問をしてください。
その際には、事前連絡をお願いします。

川村（kawamura.ryuichi.130(at)m.kyushu‐u.ac.jp）
望月（mochizuki.takashi.817(at)m.kyushu‐u.ac.jp）
川野（kawano.tetsuya.942(at)m.kyushu‐u.ac.jp）