■ 熱帯大気力学場と雲・降水活動の相互作用に関する研究■ 環北極域における陸域水循環の経年変動と温暖化との関係についての研究

蒸 発
430,000 km3

河 川
40,000 km3
地下水
8×106 km3

陸海
1,348×106 km3

雪氷（出典：ENCYCLOPEDIA of HYDROLOGY AND WATER RESORCES)

地球水循環研究センターにおける研究

大気観測衛星（TRMM,GPM,Aqua など )衛星観測技術の飛躍的な発展により、地球全体にわたり気温・湿度・雲・降水などの動態を詳細に観測できるようになった。
さまざまな衛星測器のデータを駆使し、小さな雲の形成から大規模な大気の流れまでをつなぐ気象のしくみを研究している。

雲粒子ビデオゾンデ
気球に繋いだビデオカ
メラが雲内を上昇中にとらえた雲粒子や降水粒子の画像を地上に送る。

航空機による大気観測

水文（土壌水・地下水・地下氷）観測

降水の時間空間的変動を観測することができる X バンド（10GHz 帯）のレーダ。偏波の機能を有し、雨粒の粒径分布と雪粒子や霰粒子の識別が可能。

大気観測タワー

海洋レーダ

降水とともに雲の時間空間的変動を観測することができる Ka バンド（35GHz 帯）のレーダ。偏波の機能を有し、液体の雲粒と固体の雲粒の識別が可能。

大気境界層観測

降水雲（沖縄本島北部）

海色観測

地表面からの水蒸気と熱のフラックスを観測し、大気境界層の安定度と雲の発生条件を調べる。

海の色を利用することによって、河川起源の淡水や濁りの挙動や、植物プランクトンの量や種類の変化などを明らかにすることができる。これらは気候変動や人間活動による海洋と陸域・大気の間の物質や熱のやり取り、海洋環境の変化などを理解するために重要である。（石坂丞二）

y [km]

x [km]

海洋レーダ

雲レーダ

雲粒子ビデオ
ゾンデ受信機対馬に設置した海洋レーダ

海面の流速分布を観測することができる短波帯 (9MHz)のレーダ。レーダサイトから約 200km の範囲の海面
流速を 1 時間の時間分解能で測定可能。

マルチパラメータレーダ

マルチパラメータレーダ

宇宙機関と協力して、河川等の影響によって起こる沿岸の赤潮や一次生産の変化を海色衛星で観測する手法や、海面高度を利用して海洋表層の流動を測定する手法に関して研究を進めている。

海洋の流れは時々刻々と変化しており、その変化を時空間に捉えることは極めて難しい。海面の高さを測定することで海面流速を観測できる
人工衛星と、電波により海面流速を観測できる
海洋レーダを利用することで広範囲の表層流の時空間変化を調べる。（森本昭彦）

大雨や突風をもたらす積乱雲から層雲までの種々の雲と降水系の発生発達機構を調べる観測。地球水循環研究セン
ターでは、共同利用機器のマルチパラメータレーダ、雲レーダ（2014 年運用開始予定）、雲粒子ゾンデ受信機を用いて雲の内部構造を調べている。
（上田博、篠田太郎）

東シベリア・ヤクーツク
付近の巨大な地下氷

海洋観測衛星海洋表層流観測

雲・降水観測気候変動は植生を介して地下環境に影響を与える。本センター
は、国内外の研究機関との共同により、シベリアを含む環北極陸域の水循環を観測・解析している。( 檜山哲哉）

海水の循環

地球表層の水の量

森林を代表とする植生／陸域生態系は大気との間で熱・水蒸気・二酸化炭素を交換している。植生上端を突き抜けるタワーと微気象的観測機器を利用することで、その交換速度を直接計測することができる。（熊谷朝臣）

海洋観測船

x [km]

海底設置式流速計

z [km]

y [km]

y [km]z [km]

x [km]

y [km]■ 海洋レーダと大気海洋結合モデルを用いた台湾北東海域の黒潮変動に関する研究

蒸発降水

陸域生態系観測■ 衛星を用いた海洋生物活動と広域水循環変動に関する研究

大気パラオでのレーダ観測

地表水70,000 km3■ 南部アフリカにおける「洪水－干ばつ」対応型の「水ー食料安全保障」に関する研究■ 様々な陸域生態系における水・熱輸送過程に関する研究⌫Ỉᚠ⎔◊✲

地球放射

太陽放射■ 積乱雲の発達、豪雨、竜巻等の局所的な大気現象に関する研究■ 梅雨前線や台風等の組織化された降水現象や領域スケールの水循環に関する研究

ᆅ大 気
海上降水
13,000 km3
390,000 km3雲

水は氷（固体）、水（液体）、水蒸気（気体）の異なる形態（相）で地球表層を循環しています。水は、海洋－大気間、陸面－大気間の鉛直的な移動、陸面—海洋間の水平的な移動の他に、熱帯－亜熱帯－温帯－寒帯を通した海洋循環や大気循環等の大規模な循環によって、熱エネルギーや物質を再配分する働きがあり、気候システムとその変動における重要な役割を果たしています。
本講座では共同利用・共同研究拠点「地球水循環研究センター」の教員が、協力講座として大学院生の研究指導を行っています。
地球水循環研究センターでは、以下に挙げるテーマを中心に、多彩な研究を推進しています。

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地球水循環科学講座の研究概要

陸上降水110,000 km3

蒸 発
70,000 km3

雪 氷
29×106 km3

Ꮫ

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地球水循環科学講座

HyARC

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名古屋大学大学院環境学研究科
地球環境科学専攻 大気水圏科学系漁業活動が盛んな陸棚域において流速の鉛直分布を長期間観測可能。超音波流速計を内部に搭載。

x [km]

衛星データシミュレータ SDSU による疑似衛星観測
SDSU は、数値モデル計算結果に対し疑似的な衛星観測値をシミュレートするソフトウェアである。実際の衛星観測データと比較検証することで、モデルの性能評価に有用である。上列：マイクロ波輝度温度、下段
左：レーダ反射輝度、下段右：赤外輝度温度（増永浩彦）

CReSS-NHOES( 非静力学大気海洋波浪結合モデル）を用いた台風のシミュレーション結果
非静力学大気海洋波浪結合モデル CReSS-NHOES を用いた台風 1204 号のシミュレーション結果。色が海面水温、明度が海洋表層の流速、白い等値線が海面気圧を示す。
沖縄の北東に台風が位置しており、その進行方向右側後面で海面水温の低下と流速の増加が見て取れる。
（坪木和久）

降水雲（チベット高原）

地球水循環研究センターにおける研究紹介
雲降水気候学研究室（増永研）

気象学研究室（上田・坪木・篠田研）
上田博（教授・理学博士）気象学uyeda@rain.hyarc.nagoya-u.ac.jp

増永浩彦（准教授・博士（理学））雲降水気候学
masunaga@hyarc.nagoya-u.ac.jp

坪木和久（教授・理学博士）気象学
tsuboki@rain.hyarc.nagoya-u.ac.jp

篠田太郎（准教授・博士（理学））気象学
shinoda@rain.hyarc.nagoya-u.ac.jp

MP䝺䞊䝎

上田 博

http://precip.hyarc.nagoya-u.ac.jp/index-j.html/
坪木和久

篠田太郎

http://rain.hyarc.nagoya-u.ac.jp
台風、集中豪雨、豪雪、竜巻などの降水を伴う現象をマルチパラメータ(MP) レーダや雲解像数値モデル (CReSS) を用いて研究しています。
雲解像モデルCReSSによりMPレーダで観測された
再現された
平成20年8月末豪雨
平成20年8月末豪雨

増永浩彦

雲解像モデルCReSSにより再現された台風T0418

全球とくに熱帯域では、雲や降水を軸に織り成す大気力学・熱力学の動態が今も多くの謎を孕んでいます。このような未解決問題の解明に寄与すべく、多様な地球観測衛星を駆使したデータ解析をもとに研究を進めています。
衛星データ・シミュレータの開発

衛星データによる熱帯赤道波とその模式図（左）多衛星複合解析で見る積乱雲発達前後の水蒸気鉛直分布の時系列（下）衛星生物海洋学・生態物理海洋学研究室（石坂・森本研）

生物圏気候システム研究室（檜山・熊谷研）

http://homepage1.nifty.com/kumabox/lab/index_j.html

石坂丞二（教授・Ph.D.) 生物海洋学

檜山哲哉（教授・博士（理学)) 水文学・地球環境学

森本昭彦（准教授・博士（理学)) 物理海洋学

熊谷朝臣（准教授・博士（農学)) 生物環境物理学

三野義尚（助教・博士（理学)) 化学海洋学

藤波初木（助教・博士（理学)) 気候・気象学

hiyama@hyarc.nagoya-u.ac.jp

jishizak@hyarc.nagoya-u.ac.jp

kuma@hyarc.nagoya-u.ac.jp

amorimoto@hyarc.nagoya-u.ac.jp

石坂丞二

kuro@hyarc.nagoya-u.ac.jp

http://co2.hyarc.nagoya-u.ac.jp/

hatsuki@hyarc.nagoya-u.ac.jp

森本昭彦
三野義尚

http://bpo1.hyarc.nagoya-u.ac.jp/

気候変動等に伴った海洋物理・低次生態系の変動を衛星データ解析や海洋観測等の手法で研究しています。
海洋レーダ、海洋観測、衛星観測による対馬暖流の流路変動に関する研究

環境学研究科連携教員

海洋観測

衛星海色による伊勢湾のプランクトン分布

檜山哲哉

熊谷朝臣

藤波初木

● 檜山哲哉：
環北極域（主に東シベリア）の陸域水循環変動、温暖化による凍土生態系変化が東シベリアの社会適応に及ぼす影響、ナミビア北中部の季節性湿地帯における「水−食料」安全保障を研究● 熊谷朝臣：
生物と物理環境の相互作用、特に、気候変動や人間活動が陸上生態系に及ぼす影響を研究● 藤波初木：地球気候システムにおける水循環過程とその変動を、人工衛星、再解析、現地観測データ、気候モデル出力結果、などを用いて研究
夏季アジアモンスーン域の降水分布と水蒸気の流れ

熱帯林

東シベリア・永久凍土帯における凍土とタイガの劣化

檜山哲哉（総合地球環境学研究所 准教授・博士（理学））：生態水文学 , 水文気象学 人類や植生などの生命圏は、気候システムでどのような役割を担っているのか？
hiyama@chikyu.ac.jp

Hydrospheric Atmospheric Research Center

http://www.hyarc.nagoya-u.ac.jp/