「モンスーン・熱帯気象研究の新たなブレイクスルーを目指してー村上多喜雄先生追悼特別セッションー」

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*平田 英隆 ・ 川村 隆一 ・ 工藤督右（九大院・理）・ 一柳錦平 ・ 田上雅浩 (熊本大院・自然科学)

6．まとめ

1．はじめに<熱帯低気圧が東アジアモンスーン活動へ与える遠隔影響>●ベンガル湾の熱帯低気圧(サイクロン)が東アジアの天候へ与える影響 (Hirata and Kawamura 2013)
晩秋期においてサイクロンはジェット上に準定常ロスビー波を誘起し，偏西風下流方向の日本上空に高渦位移流をもたらす．この高渦位によって発生，発達が促された温帯低気圧の後面では寒気報放出が強制されるため，サイクロンは遠隔的に晩秋期の東アジアの大気循環に影響を与えている．
●北西太平洋の熱帯低気圧(台風)が梅雨前線活動へ与える影響 (Yamada and Kawamura 2007など)
夏季東アジアモンスーンシステムである梅雨前線帯の活動へ台風が遠隔的に水蒸気を供給することで影響を与えることが知られている．
<本研究の目的>(1)台風の経路の違いによって台風の梅雨前線活動へ与える遠隔影響の特性が異なるのか．
(2)台風の遠隔影響と関連する水蒸気輸送の実態調査

台風が梅雨前線帯へ与える遠隔効果

２．使用データ及び解析手法<使用データ>・台風の経路と台風の遠隔影響の解析 (3) ・・・JRA-25 (1.25°間隔，daily)
・色水解析による水蒸気起源解析 (4) ・・・JRA-55 (1.25°間隔，daily)※偏差場(sub-monthly time scale)；3日荷重移動平均 – 31日移動平均，基本場；31日移動平均

・降水量データ・・・APHRO_JP V1207 (0.05°間隔，日積算値)
・台風の経路情報・・・RSMC-Tokyoのベストトラッデータ<解析期間> ・・・ 1979 年～2011年<解析対象の抽出条件と解析手法>
Ⅰ．7月の台風の存在頻度分布図から2つの台風の主経路 (Okinawa CourseとHainan Course) を定義
Ⅱ．指定した領域を通過する事例を抽出
Ⅲ．最大発達がずれている事例は除く
Ⅳ．台風の最大発達日をkey day(day 0)としてコンポジット解析を行なう

3．台風の経路と台風の遠隔影響★850hPa ジオポテンシャル高度(右図)陰影：偏差場
等値線：基本場●：台風の位置HAINAN COURSE ;HC

OKINAWA COURSE ;OC

Day -5Day -5Day -1Day -1<渦度収支解析>・台風の北東象限で負の渦度移流，西方で正の渦度移流が卓越している． HAINAN COURSE ;HC・台風に伴う循環偏差がこれらの渦度Day -2移流を誘起することで，循環場の変動が生じた可能性が高い.

台風に関連した循環変動は北西太平洋モンスーン域から東アジア梅雨域への水蒸気輸送を促進するのみならず，南アジアモンスーン域から台風近傍への水蒸気供給も強化する．つまり，台風は三つの異なったモンスーンシステム間を水蒸気輸送で繋ぐ役割を担っている．
関連論文
台風と太平洋高気圧との相互作用：Hirata and Kawamura (2014) JGR., 119, doi:10.1002/2013JD021430
台風に関連する水蒸気起源解析：Kudo et al. (2014) Submitted to JGR
7月の台風の存在頻度分布図

HAINAN COURSE ;HC(19 cases)

OKINAWA COURSE ;OCDay -2

OKINAWA COURSE;OC (15 cases)

120°～130°E
30°N

110°E
15°～25°N(上図) ●；最大発達位置 陰影；背景場の500-hPaジオポテンシャル高度(5,880m;太平洋高気圧の縁の目安)★色水解析の領域区分と2007年台風04号の経路

4．色水解析による水蒸気起源解析●台風による太平洋高気圧の局所的強化<高度場の変動>・高気圧偏差が台風の北東象限において生じる．
・台風から西方へ低圧部が延びる(OCで特に明瞭)．
・これらの循環偏差は台風の発達に伴って強まるため，台風が誘起した可能性がある● 台風の遠隔影響
・台風と台風が強化した高気圧偏差の複合効果によって日本付近の梅雨前線帯への水蒸気供給が強化される ．
・Hainan Courseでは，中部日本の日本海側まで水蒸気が供給され，この地域の降水量の増加と関係している.
・Okinawa Courseでは，西日本の梅雨前線帯への水蒸気供給が強化し，この地域の降水活動を活発化させている.
● 台風に関連した水蒸気起源解析
・色水解析を用いたコンポジット解析からOC台風の遠隔影響によって西日本の梅雨前線帯へ供給される水蒸気の大部分が西部北太平洋の暖水域を起源であること，OC台風本体へMoistureConveyer Belt (MCB) を通過してインド洋起源の水蒸気が流入していることが示された・典型事例の解析から，MCBを介したインド洋などの遠隔地域から台風本体への水蒸気供給は中緯度域へ侵入した台風の衰退を遅らせる働きが示唆された．

色水解析 (Yoshimura et al. 2004) を用いて ，台風の遠隔効果に伴って輸送される水蒸気の起源解析を行なった．
※色水解析：水平2次元同位体循環モデル(Yoshimura et al. 2003) 中で蒸発する水蒸気に仮想的に色の情報を付加し (右図のように色分け)，水蒸気の起源について調査する解析方法●コンポジット解析 (特に大規模水蒸気輸送に特徴があったOCの結果を示す)
・台風に関連した循環偏差によってインド洋東部～台風近傍～南西日本へ続く水蒸気フラックスが顕著な領域 (以後Moisture Conveyor Belt:MCBと呼ぶ) が形成される．
・西日本の梅雨前線帯へ西部北太平洋
暖水域 (フィリピン海起源) の水蒸気が多量に流入している．
・インド洋起源の水蒸気が台風中心近傍へ流入し，これは台風活動へ影響を与えていることが考えられる★850hPa水平風偏差による基本場の絶対渦度移流 (右図)
陰影：渦度移流 等値線：渦度傾向● ：台風の平均位置

・台風熱源に対して太平洋高気圧西端の強化，低圧部の西方への延びが生じる
・この高気圧偏差の位置は台風の経路によって異なる．

●台風と台風が強化した高気圧偏差の複合効果による水蒸気輸送の強化<背景場の水蒸気フラックス収束>
・両カテゴリーで日本付近に東西に伸びる背景場の水蒸気フラックスの収束域 (梅雨前線帯) がある．

HAINAN COURSE ;HCDay -1

OKINAWA COURSE ;OCDay -1<台風と高気圧偏差の複合効果による水蒸気輸送>●HC・高気圧偏差の西縁に沿って，東シナ海から日本海への水蒸気が流入★925hPa 水蒸気輸送分布
陰影：基本場の水蒸気フラックス収束(×10-8 kg kg-1 s-1)
する．
-1 m s-1)
ベクトル：水蒸気フラックス偏差(kgkg・中部日本の日本海側で収束する．
等値線：水蒸気フラックス収束の偏差(×10-8 kg kg-1 s-1)
●OC●：台風の位置・台風と高気圧偏差間の南風強化
HAINAN COURSE ;HC
OKINAWA COURSE ;OCによって，西日本沿岸に水蒸気がDay -1
Day -1
流入する．
・西日本で収束が強まる．
<水蒸気スラックス収束と降水>・両経路において水蒸気フラックス収束の偏差の位置で降水活動も強まる．
・HCには新潟福島豪雨(2011)など，OCには鹿児島で117mm/hの短時間強雨(2007)などと関連★APHRO_JPの日積算降水量 (mm/day)
する事例が含まれている．

・台風の経路によって高気圧を局所的に強化する位置が異なるため，それによる水蒸気輸送経路や収束位置(梅雨前線を活発化させる位置)も異なる特徴を示す．
・HCの台風は中部日本の日本海側，OCの台風は西日本の太平洋側の降水活動と関係する．

Day -1★台風に関連する水蒸気の長距離輸送
等値線：925hPa流線関数(×106 m2 s-1)
ベクトル：鉛直積算水蒸気フラックス(kg m-1 s-1)
陰影：鉛直積算水蒸気フラックスの大きさ(kg m-1 s-1)

★各起源の可降水量
等値線：各起源の可降水量の偏差 (mm)陰影：各起源の可降水量 (mm)ベクトル：鉛直積算水蒸気フラックス(kg m-1 s-1)

●典型事例解析 (2007年04号)<大気循環場と水蒸気フラックスの水平分布>
・コンポジット図で特徴的であった，台風東側の高気圧偏差と西方への低圧部の張り出しが明瞭である．
・これらの循環によって，MCBが形成されており，インド洋起源などの遠隔地域の水蒸気が台風本体へ流入していることが考えられる．
<台風中心近傍の水収支解析>
・台風中心近傍への水蒸気供給には，台風中心直下の海面からの蒸発量に比べ，水平方向からの流入量の方が大きく寄与している
・これは，遠隔域の水蒸気が水平方向から台風中心へ流入していることを示唆する

Day -1★2007年7月11日の循環偏差場と水蒸気輸送
等値線：925hPa流線関数(×106 m2 s-1)
ベクトル：鉛直積算水蒸気フラックス(kg m-1 s-1)
陰影：鉛直積算水蒸気フラックスの大きさ(kg m-1 s-1)

※中心付近＝中心を含むグリッドとその周囲8グリッドの平均<台風中心近傍の水蒸気起源>
・色水解析の結果は全期間を通して台風直下以外の海域を起源とする水蒸気が台風中心近傍には存在することを示す．
・14JULにはインド洋・南シナ海・海洋大陸といった遠隔地域起源の水蒸気が全可降水量の約４割を占めており，これは中緯度域における台風の衰退を遅らせている可能性がある．

・台風に関連する循環場の変動は遠隔域の水蒸気を梅雨前線帯へ輸送するとともに，台風自身にも遠隔域の水蒸気を供給する働きがある．

★台風中心近傍の物理量の時間変化
上図：中心気圧，水蒸気収束量，蒸発量，降水量
下図：中心気圧と各起源の可降水量