ウィンドプロファイラを用いた台風の立体構造に関する研究(2007 年台風第 20 号)
川門 義治、嶺井 幸雄、大城 隆(南大東島地方気象台) 大城 正巳（那覇航空測候所）
出原 幸志郎(沖縄気象台業務課気候・調査係)
１

はじめに2007 年台風第 20 号(T0720)について、ウィンドプロファイラの観測データを用いて台風の立体構造に関する調査を行い、その他の観測データとの比較を行った。
なお、本研究は平成 20 年度から 2 年計画で行う地方共同研究の一環として実施した。

27 日 09 時

・・26 日 21 時
・

２

事例の概要
台風 20 号は、10 月 26 日 09 時(JST)に南大東島の南海上で発生し、発達しながら北東へ進んだ。南大東島の南東海上を通過した後、日本の南海上を北東に進み、27 日 21 時に関東地方の東海上で温帯低気圧に変わった。
大東島地方は、26 日 17 時頃に強風域に入り、南大東在所では、26 日 20 時 40 分に最大風速14.2m/s を、20 時 50 分に最大瞬間風速 26.0m/sを観測した。

26 日 09 時

第１図

南大東島

26 日 21 時

・

３

衛星画像
第２図は 26 日 21 時の気象衛星赤外画像である。
台風第 20 号には、期間を通して明瞭な眼は見られなかった。
輝度温度の分布(図略)でも-80℃の発達した雲域が見られるものの眼は確認できなかった。
４第２図

衛星画像（赤外） ・は台風の中心

台風中心からみた南大東島の位置
800
600
400
南北方向(km)

WPR データの解析
第３図は、台風中心から見た南大東島の相対的な動きを示した図で、第４図はウィンドプロファイラ（以下 WPR）による風速から台風の移動速度を差し引き、動径方向と接線方向の成分に分けて図示した鉛直分布図である。
26 日 09 時～21 時までは、おおむね台風循環場の特徴を示していると考えられるが、中層に中心へ吹き込む風が見られ、とくに 21 時のグラフで顕著に見られる。この風の分布は、発達過程の台風の特徴である可能性が考えられるが、エマグラム(第５図)や WPR データ(第６図上図)より中層で乾燥空気の流入が確認でき、別の循環が影響している可能性も考えられる。
27 日 03 時の動径風の鉛直分布は、台風循環場の特徴とは大きく異なっているが、この時刻には、台風は南大東島から急速に遠ざかっていることから、台風循環の外側の沈降場、もしくは太平洋高

台風経路図

200

26 日 09 時
26 日 21 時

0-200-400

27 日 09 時-600-800-800 -600 -400 -200 0 200 400 600 800
東西方向(km)
第３図 台風と南大東島の相対位置44

気圧による沈降場や乾燥空気の移流の影響と考えられる（第６図下図）。

た。（第８図、第９図）
海面気圧では 11.6 分と 18.3 分、平均風速では16 分と 25.6 分にピークが見られる。最大瞬間風
速では多くのピークが見られるが、4.6 分に最大のピークが見られる。

境界層ロールと FFT 解析
南大東島 WPR の風速時系列図から強風核が高度１km 付近に存在し、その時間変化に動径風接線風周期性が見られた(図略)。台風は 21
9000
26 日 09 時時から 24 時ごろ南大東島に最接近8000していることから、この時間帯につ7000
いて気圧と風速の１分値データから
6000
境界層ロールの検討を行い、さらに5000
FFT 解析からその周期について調査
4000した。
3000
第７図は 26 日 21 時から 22 時まで2000の海面気圧と平均風速の前 1 時間平1000
均からの偏差の時系列図である。海0
面気圧と平均風速の偏差の時間変化-30 -20 -10 0
10 20 30が逆の振る舞いをみせている部分が風速(m/s)
あり、従来の知見と同様に境界層ロ
9000
26 日 21 時ールであると考えられる。
8000続いて、周期について、海面気圧、7000
平均風速、最大瞬間風速について、
6000
26 日 21 時 00 分～23 時 07 分の 128
5000
個データを用いて FFT 解析を行った。
4000
その結果は、スペクトル分布の比較3000を容易にするため規格化し、縦軸は2000
常用対数で、横軸は２の対数で示し

8000

26 日 15 時

7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0-30 -20 -10 010風速(m/s)
9000

2030

27 日 03 時

8000
7000
6000
高度(m)

高度(m)

高度(m)

1000

5000
4000
3000
2000
1000

0-30 -20 -10 010風速(m/s)

第５図

9000

高度(m)

５

26 日 21 時の南大東島のエマグラム

45

2030

0-30 -20 -10 010風速(m/s)

20

第４図

動径風・接線風の鉛直プロファイル

第６図

南大東島 WPR 時系列図(26 日 12 時～27 日 12 時)

30平均風速のスペクトル分布について昨年度の研究成果と比較したところ、T0310 や T0423 にみられたような顕著なピークは現れず、ピークの数も少なかった。この要因として、T0720 が T0310 やT0423 のような明瞭な眼を持たない発達期の台風であ るこ と 、お よび 最 接 近時 でも 南 大東 島か ら
100km 程度は離れていたことが考えられる。

７ まとめ（１）WPR による動径風・接線風の鉛直分布は、おおむね台風循環場の特徴を示していたが、中層で中心へ吹き込む風が見られた。
（２）周期解析においては、海面気圧では 11.6分と 18.3 分、平均風速では 16 分と 25.6分にピークが見られた。しかし、昨年度の研究事例でみられたような顕著なピークはみられなかった。
（３）MSM データとの比較については、26 日 15時の対応が良いと見られるが、さらに時間をかけて比較を行う必要がある。

６MSM との比較
第 10 図は、26 日 09 時および 15 時の MSM の風のデータである。26 日 21 時から 27 日 03 時にかけて、26 日 09 時の MSM データでは 15ｍ/s とウィンドプロファイラより弱めの予想をしているが、15 時の MSM データでは 20～25m/s を予想し、ウィンドプロファイラに近い値であった。

今後、他の調査研究の成果と比較を行い、本事例の特徴を考察していく必要がある。

-0.5
1.5

1.5 3

120.5
-0.75
0

10

-0.5

0

風速偏差(m/s)
風速偏差(m/s)

気圧偏差（hPa)
気圧偏差（hPa)

海面気圧と平均風速の前1時間平均からの偏差
海面気圧と平均風速の前1時間平均からの偏差
海面気圧
海面気圧 平均風速
平均風速-1-1-1-1.5
212122

第７図

時刻(JST)
時刻(JST)-2-1.5-3222423

前 1 時間平均からの偏差時系列図
海面気圧

平均風速

スペクトル(規格化)

10.10.010.001
1224

第８図

38

416周期
周期(分)

532

6647128

第 10 図海面気圧と平均風速の FFT 解析
海面気圧

最大瞬間風速スペクトル(規格化)

10.10.010.001
12

第９図

24

38

416周期
周期(分)

532

664

7128

海面気圧と最大瞬間風速の FFT 解析

46

MSM データ（上:26 日 09 時、下:15 時）