24

台風中心部の強風メカニズムに関する基礎研究（2004 年台風第 17 号）
小山克人・立間啓之・神谷吉隆（石垣島地方気象台）
24 日 03UTC 頃まで台風の眼が明瞭であった。石垣島が台風の眼に入る前の雲頂輝度温度（第 3 図）
では、アイウォールがかかり始めた 23 日 06UTCに約−75 度が観測され、風速は 15m/s 以上（図省略）に強まった。石垣島では、23 日 16UTC から 23UTCの間台風の眼に入った。台風の眼の中では、約−30 度〜−60 度の雲頂輝度温度が観測された。地上観測によると晴れ間はなく、中・下層雲を観測した。24 日 00UTC 頃から雲頂輝度温度約−80 度のアイウォールの雲域がかかり、最大風速の極値を観測した。その後も、雲頂輝度温度約−60 度の雲域が続き、25 日 04UTC 頃から雲頂輝度温度は次第に上昇し、風速も弱まった。この台風では、雲頂輝度温度の低い部分と最大風速の出現が概ね一致した。

１

はじめに
台風中心部の詳細な構造と地上へ突風をもたらすメカニズムについての知見や突風災害調査などの際に有益な着眼点を得ることを目的に、2004 年
台風第 17 号の総観場解析を行った。
なお、本調査は、平成 18 年度地方共同研究の一環として行った。
２

調査資料
気象レーダーや気象衛星画像、石垣島の高層気象観測や地上気象観測データ、ウィンドプロファイラ（与那国島）を利用して、台風中心部の特徴について調査した。
３

2004 年台風第 17 号の概要
8 月 20 日 09 時にフィリピンの東海上で発生した台風第 17 号（第 1 図）は、発達しながら北西に進み、22 日 21 時には石垣島の南東約 490km の海上で強風域の半径が 500 km、中心付近の最大風速が 35m/s の「大型で強い台風」となった。24 日
00 時には中心気圧 960hPa、中心付近の最大風速は40m/s に発達し、石垣島の伊原間付近を通過した。
24 日夜遅くには西に向きを変え、台湾の北へ進んだ。先島諸島では 23 日午後から台風の暴風域に入り、石垣島は、24 日 01 時頃直径が約 110 km の台風の眼に入った。石垣島では、24 日 09 時 36 分に最大瞬間風速、南西の風 56.0m/s を、24 日 10 時10 分に最大風速、南西の風 34.3m/s をそれぞれ観測した。この台風による降水量は 22 日から 26 日までに 319.5 ㎜、最低海面気圧は 24 日 08 時 05分に 961.7hPa を観測した。八重山地方では、家屋被害、農水産物被害及び停電等があり、交通機関では航空便や船便に多数の欠航が出た。

石垣島

第2図

衛星赤外画像（8 月 24 日 01UTC）

台風の眼

第 1 図 台風 0417 号の経路図 （2004 年 8 月）
22４ 総観場解析（１）気象衛星画像
衛星画像（第 2 図）によると、23 日 15UTC から第3図

6924

石垣市街地上空の雲頂輝度温度時系列図（2004 年 8 月 22 日〜25 日）

た。また、新たな知見として眼の中で最低気圧観測時に、平均風速 24 m/s の非常に強い風や気温の上昇を観測したことである。ちなみに、台風の眼の中に入っている間、石垣島では気圧傾度は小さかった。一方、強い雨は、アイウォール通過時の発達した積乱雲で観測した。

（２）レーダー画像
石垣島レーダーやレーダー鉛直断面図（第 4 図）によると、台風の眼やスパイラルが明瞭であった。
台風の眼の周辺には、発達した積乱雲に伴う強度24〜32mm/h の強いエコーがある。このエコーの通過により石垣島では、24 日 09 時から 12 時の間に最大瞬間風速や最大風速の極値を観測した。

風速m/s・雨mm

A

1時間降水量

平均風速

最大瞬間風速60海面気圧

海面気圧 hPa990

50409803020c970

10023/1
8 :0019:0 0
20:0 0
21:0 0
22:0 0
23:0 024
2 4 :0 0/1:0 0
2:0
03:0
04:0
05:0
06:0
07:0
08:0
0
9:0
10 0:0 0
11:0 0
12:0 0
13:0 0
14:0 0
15:0 0
16:0 0
17:0 0
18:0 0
19:0 0
20:0 0
21:0 0960
日時

第 5 図

石垣島の 1 時間降水量、平均風速、最大瞬間風速、海面気圧（４）高層気象観測データ
8 月 24 日 03 時高層観測（第 6 図）によると、風向は地上から 150hPa まで西寄りの風、100hPa以上では東の風となっている。風速は地上から上層まで 25kt 以下と弱いことから、ゾンデは台風の眼の中を上昇している。一方、850hPa 付近に気温の逆転層が観測され上空はほぼ湿っている。24 日03 時観測で、845hPa の湿数(T‑Td)は 3.5 度、560hPa では、4.6 度で顕著な乾燥域は観測されていない。

B

第4図

上：石垣島レーダー（高度 2km 面）
下：石垣島レーダー鉛直断面図、（2004 年 8 月 24 日 08 時 07 分）（３）地上気象観測データ
石垣島では、23 日 22 時頃から台風の眼の周辺部にあたり、気圧が急下降した。（第 5 図）。石垣島地方は、24 日 01 時から 08 時頃（最接近 24 日03 時北北東 40km）まで台風の眼に入った。その間気圧は鍋底型で推移、降水量は 0.0mm、風向は、北成分から南成分に変化した。風速は 10 m/s まで弱まったが、24 日 06 時頃から 15m/s 以上の南西の風が次第に強まった。最低海面気圧は、08 時 05分に 961.7hPa を観測した。その時の最大風速は24m/s と強く、気温も 27.7 度（図省略）と、アイウォールとその外側より眼の中で気温が高い。眼の後面のアイウォール通過時に（24 日 09 時から11 時頃）気圧が急上昇し、09 時 36 分には最大瞬間風速、南西の風 56.0m/s、10 時 10 分には最大風速、南西の風 34.3 m/s の極値を観測した。強雨はアイウォール通過時の発達した積乱雲により、10時 57 分に 1 時間降水量 37.0 ミリの極値を観測した。この台風の特徴は、アイウォール通過時の気圧の急上昇時に最大瞬間風速や最大風速を観測し第6図

石垣島高層気象観測図（2004 年 8 月 24 日 03 時）

航跡図（図省略）から、ゾンデは石垣島の東南東約 20km 付近を西北西の風に流され 100hPa 上空の東風で戻っている。
高層鉛直時系列断面図（第 7 図）で、8 月 23 日
21 時のアイウォールの前面の風向を見ると、14kmから下層では、北成分の風、15km より上層では東成分の風である。風速は、高度 5km 付近から下層にかけて 30 m/s の非常に強い風が観測され、最も強い風は 1.5km 付近であった。アイウォールの後面では、高度 5km より下層で 40m/s を越える南成
70分の風速が観測されており 1.5km 付近で最も強い。 ５ まとめ（１）地上気象観測、気象衛星画像、レーダー画
ア イ ウ ォ ール 周 辺 の 相当 温 位 は 、地 上 か ら 高度像から、眼の前面のアイウォールの中では、7km 付近にかけて 360K で暖湿が顕著である。台風気圧が急下降時に風速も急激に強まる。また、の眼の中では、風は弱く、気温は周りに比べて高眼の後面のアイウォールの中では、気圧が急い。また、相当温位は 4km 以下で 365K と高く、顕上昇時に風速も急激に強まり、眼の後面のア著な乾燥域は観測されていない。
イウォールほど風速は強い。アイウォールの積乱雲は背が高く激しい雨を伴っている。雲頂輝度温度では、最も低い約−80 度のアイウ
ォールの通過時に最大風速を観測した。台風の眼の中では、最低気圧を観測した時刻にエコーもなかったが、平均風速 24m/s の非常に強い風を観測した。
（２）高層気象観測によると、アイウォールの 5km付近から下層にかけて風速が強く、最も強い風は 1.5km 付近であった。台風の眼の中では周辺より気温が高く 1.5km 付近には気温の逆転層が観測された。また、相当温位も 5km 以下で 365K、アイウォールでは、7km 以下 360K
第 7 図 石垣島高層気象観測鉛直時系列断面図と高く、きわめて暖湿が顕著であった。
（黒線は等風速線[m/s]、横の黒線は温度[℃]、（３）与那国島のウィンドプロファイラでは、2km
白線は相当温位[K]）以下の下層で最も強い風が吹いていることか（５）ウィンドプロファイラ解析
ら、石垣島の 1.5km 付近の強風と対応してい与那国島のウィンドプロファイラ（第 8 図）でる。
は、与那国島の上空約 2.5km 以下の層で 80kt 以上の強風を 20 時過ぎまで観測した。特に 17 時と 19この台風の事例解析では、台風中心部の 850hPa
時頃は 1km と 1.5km 付近の下層で 90kt を観測して付近に気温の逆転層が観測されている。また、アいる。20 時過ぎから 5km 以上の上空では、乾燥しイウォールの中で気圧の急上昇時にエコー強度のた空気が流入した。一方、下層では風向も次第に強い所で、最大瞬間風速や最大風速を観測した。
西から南成分に変化し S/N 比が大きくなった。
台風の眼の中では、他の台風に見られない最低気圧観測時に平均風速 24 m/s の非常に強い風や気温の上昇を観測した事など、新たな知見や台風の特徴を得ることができた。

乾燥領域

70kt

80kt

90kt

90kt

NNW

N

N

N

NNE

NNE

130125125115

110110

NNE
100

時刻
第8図

与那国島ウィンドプロファイラ（S/N 比）
与那国島から台風中心までの向きと距離（km）

71

NNE

NNE

105

110 km2004 年 8 月 24 日