防災研究所 気象・⽔象災害研究部⾨ 暴⾵⾬・気象環境研究分野

現象

乱流、突⾵、境界層、⻯巻、積乱雲、集中豪⾬、メソ対流系、梅⾬、台⾵・熱帯低気圧、温帯低気圧、モンスーン、⼤気陸⾯相互作⽤、⼤気海洋相互作⽤

⼿法

現地観測、衛星観測、データ解析、数値モデル、数値実験、数値シミュレーション

教職員
教

授

⽯川裕彦

准教授

⽵⾒哲也

助

堀⼝光章

教

⽒名

研究員

Sridhara Nayak (特任准教授)
Guangdong Duan (特任助教)

事務、研究補佐

⼾⽥嘉⼦、中前久美

研究テーマ

福原 隆彰 (D3) ⻯巻・ダウンバーストと突⾵の発⽣機
構
呉品穎 (D2)

対流系の予測可能性に及ぼす地形の影響

柳瀬 友朗 (D2) 積雲対流と⼤規模場との相互作⽤に関する数値実験
佟 鈴 (D1)

アジア太平洋地域のモンスーン活動下での梅⾬降⽔のオンセット

⼊江 健太 (D1) 上層寒冷低気圧と台⾵の接近

⽒名

研究テーマ

徐 盟庚 (M2)

台⾵の急発達と放射の関係

佐藤 宏樹 (M2)

地表⾯摩擦が⻯巻に及ぼす影響

中 七海 (M2)

集中豪⾬の事例解析とその降⽔特性や環境条件に関する研究

橋本 絵梨⾹ (M1)

台⾵の発達過程の解明

⼭⽥ 怜史 (M1)

雲・降⽔過程当研究室の強み• 超⾳波⾵速温度計を開発した初代光⽥寧教授以来の観測技術の伝
承• MM5, WRFを⽤いた数値計算のノウハウ蓄積• ひまわりデータのヘビー・ユーザーとしての衛星データ利⽤技術のノウハウ蓄積• 多彩な卒業⽣の進路• プロジェクト型研究による医学・⼯学・⼈⽂科学の諸分野との共同研究

分野

題⽬

修⼠論⽂のテーマ (2007-)

乱流、 Large Eddy Simulationを⽤いた層積雲の崩壊過程についての数値的研究
境界層、 塵旋⾵の発⽣環境場及び強化過程に関する研究
突⾵
中⽴エクマン層内ストリーク構造の形成メカニズムの解明
強⾵イベントに着⽬した冬期の庄内平野における⾵の時空間変動の解析
実在都市における境界層乱流の時空間構造に対する解析
積乱雲、 関東平野において夏期の午後に発⽣する局地豪⾬の発⽣環境場に関する研究
豪⾬、 アメダスデータを⽤いた集中豪⾬事例の抽出とその特徴に関する研究
⻯巻、メソ対 スコールラインの⽔収⽀解析
台⾵8019号に伴う⻯巻に関する数値実験
流系
濃尾平野における夏季の降⽔特性とその発⽣環境場について
近畿地⽅における夏季の降⽔特性とその環境場に関する研究
⾼解像度レーダーデータ及び数値実験による局地豪⾬の発⽣機構に関する研究
⻯巻様渦の遷移に関する数値実験
⾼解像度放射対流平衡実験における積雲アンサンブルの統計的性質

分野

題⽬

梅⾬、モンスーン

梅⾬期における降⽔量の変動と⽔蒸気移流に関する研究
チベット⾼原上の⽔蒸気起源に関する研究
梅⾬期に北陸地⽅で発⽣する停滞性降⽔系の環境場に関する解析
海⼤陸⻄部での寒候期における降⽔の⽇変化特性と総観場との関係

台⾵、熱帯低気圧

北⻄太平洋上におけるメソ対流系の併合と熱帯低気圧の発⽣
2004年台⾵16号と18号の発達における⼤気－海洋相互作⽤
多⾓形眼を伴う台⾵SONGDA(2004)のエネルギー解析
強⾵下の海⾯粗度変化による台⾵の強度への影響に関する数値的研究
台⾵の強度変化と海洋貯熱量の関係
インド洋の熱帯低気圧の発⽣に及ぼすMJOの影響に関する研究︓統計解析及びCINDY2011期間の事例解析
台⾵が温帯低気圧化後急速に再発達するときの構造と環境場
⽇本に近づいてから発達する台⾵の特徴

低気圧

温暖化による温帯低気圧活動の変化
⽇本域春季の降⽔特性と総観規模条件の統計解析

衛星

MTSAT-1Rデータを⽤いた3.7μm雲反射率の算出
静⽌気象衛星MTSAT-2，Fengyun-2Eを⽤いた雲粒有効半径算出⼿法の開発
ひまわり8号データを⽤いた地表⾯温度の算出

2019年台⾵19号︓豊富な⼤気中の⽔蒸気量・中層の⾼湿条件
可降⽔量

700—300 hPa平均相対湿度

MAULの厚み

⾼温条件・⾼湿度条件

下層に厚い不安定層

⼤量の⽔蒸気量

積乱雲の活性化

対流系の予測可能性に及ぼす地形の影響
アンサンブルのバラつきで予測可能性を調べる
図︓Slingo and Palmer 2011

バラつきが⼤きくなる

バラつきが⼩さいまま⇒予測可能性が低い⇒予測可能性が⾼い

等⾼線︓降⽔強度＝1 mm/hr (アンサンブル平均)
⾊︓⽔蒸気量のバラつき

バラつきが⼤きい

⽔蒸気量バラつきの地域平均の時間変化

area 2
area 1

area 1
⼭

area 2
バラつきが⼩さい（D2 呉）積雲対流と⼤規模場との相互作⽤に関する研究 湿潤⼤気における, 対流の集団的動態・組織化・⼤規模場との相互作⽤を,微細規模から惑星規模まで統⼀的に理解したい.
→ ⾼解像度放射対流平衡実験により, 湿潤対流を軸とした,放射・雲・乱流・熱⼒学場・⼒学場のマルチスケール相互作⽤を紐解く.
 理想状況下における雲の⾃⼰組織化と平衡解の転移
 集合状態

 系統的な数値実験(格⼦幅&領域幅)
⽔蒸気量 Meso-αの特徴⻑さ?
 散在状態(D2 柳瀬)The Onset of Meiyu Rainfall under Asia-Pacific Summer Monsoon Activity• With the coming of Asia-Pacific summer monsoon, the rainy belts form and move northward, how themonsoon system affects especially in inland of South China and over part of South China Sea.
• Warm air in the low level and cold air in the high level can cause unstable conditions, to understand better
convection system activity within the same region.
• With the effects of topography and see-land breeze, the way that moisture transports and change within thediurnal and night time.

Chen（2020）

D1
Tong Ling

上層寒冷低気圧と台⾵の接近
起源や構造の異なる２つの低気圧が接近・併合することで、それぞれの低気圧構造にどのように影響し合うか、そのメカニズムの解明を⽬指す✓上層寒冷低気圧の発⽣頻度分布と経路特性✓⽇本に接近する台⾵と上層寒冷低気圧が接近した事例✓接近・併合時の，環境場や低気圧の特徴✓統計⼿法，シミュレーション，温暖化条件での変化の有無【2016年台⾵10号の例】
上層寒冷低気圧との間に降⽔帯が形成

上層寒冷低気圧台⾵

8⽉31⽇03時
JST

合併し，台⾵は温低化
上層寒冷低気圧は強化

上層寒冷低気圧台⾵
台⾵

HIMAWARI-8 可視画
像

東北で豪⾬

8⽉29⽇15時
JST

8⽉30⽇15時
JST

この1⽇後

PV thinkingによるメカニズムの概念図(D1⼊江)

台⾵の発達と放射の関係
放射の効果︓・短波放射︓上層の雲の加熱。
・⻑波放射︓雲頂の放射冷却、地表による⻑波放射の加熱。
違う放射強度における台⾵の振る舞いもかなり違います。
放射強度を変え、WRFで台⾵のシミュレーションを⾏った。右図はシミュレーションの結果である。
⽇射や⼤気放射などに基づき、台⾵の発達メカニズムの解明を⽬指す(M2 Menggeng Xu/徐盟庚)地表⾯摩擦が⻯巻に及ぼす影響
海上では多くの⻯巻が発⽣。
海上⻯巻が上陸し、その後消滅した事例がある。
地表⾯の摩擦に関する状態は、⻯巻の構造・維持にどのような影響を及ぼすか︖=>数値流体⼒学により研究
OpenFOAM による流体⼒学計算

M2 佐藤集中豪雨の事例解析とその降水特性や環境条件に関する研究
準停滞性降水系に着目して，抽出・追跡を行い，環境条件を調べる.

平成30年7⽉豪⾬
停滞性降⽔系

移動性降⽔系（鵜沼・竹見，2014）(M2 中)

M1 橋本〜ひまわり8号機動観測データを⽤いた台⾵の解析〜
・対流バーストの発⽣時における台⾵の挙動
・2.5分間隔の⾼頻度データから⼤気追跡⾵(AMV)を算出⇩・台⾵と対流バーストの関係の解明
・台⾵の発達過程の解明

気候変動に伴う都市強⾵災害への適応
台⾵・低気圧など極端現象のダウンスケール実験

近畿地⽅から都市街区スケールへ︓
2018年台⾵21号の事例

2018年台⾵21号の領域気象モデルシミュレーション

⼤阪市

南⾵南⾵

街区内気流シミュレーション

⽇本域
ダウンスケール

南⾵

近畿地⽅
都市に影響を与える極端現象を抽出、気象場から都市街区スケール
へダウンスケール
近未来を想定した擬似温暖化実験
強⾵災害リスクを街区スケールで評価サブサヘル半乾燥地帯の⽔災害・⽔資源

衛星データ

現地観測

⽔⽂モデル

気象モデル

ガーナ国における⾬量予報精度検証
衛星観測

予報

メソ気象モデルを⽤いた数値天気予報を⾏っている。
予報の降⽔量が観測よりも少ない。
ラジオゾンデによる水蒸気の検証

モデルの地⾯付近の⽔蒸気量が観測より少ない
モデルの⽔蒸気量の修正が必要

熱帯の積雲活動の観測とモデリング
船舶によるインド洋上での気象・海象観測（2011年10⽉〜11⽉）

海⼤陸域での季節内変動に関する国際研究
Years of Maritime Continent (YMC)
2017-2019へ

統合的気候モデル⾼度化研究プログラム︓統合的ハザード予測

過去災害のハザード分析と気候変動要因の評価
過去ハザード平成3年台⾵19号
平成16年台⾵18号
平成28年台⾵7/9/10/11号

豪⾬系

台⾵⽇本全国でのハザード評価

台⾵ノモグラム

平成26年2⽉
爆弾低気圧豪雪

伊勢湾台⾵
狩野川台⾵
第⼆室⼾台⾵

平成12年東海豪⾬
平成26年8⽉豪⾬
平成27年9⽉関東・東北豪⾬

降⽔系発⽣域

ハザード分析 ⽣態系への影響の分析

モデル/
⼿法開発

ダウンスケール
実験
経路アンサンブル実験

擬似温暖化
実験

気候変動
影響評価

⽕⼭灰の⼤気拡散シミュレーション
次世代⽕⼭研究・⼈材育成総合プロジェクト

桜島⽕⼭

領域気象モデルによる⽕⼭灰の⼤気拡散シミュレーション
⽕⼭近傍での降灰に着⽬した計算
地形の影響、噴煙⾼度の影響

桜島と周囲の地形は⽕⼭灰の輸送と降灰に影響を及ぼす
⽕⼭近傍では⼭岳波により⽕⼭灰を上空にとどめる
⼭の下流側では特定の⽅向に降灰が集中する主な研究テーマ
暴⾵⾬••••••
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気象環境

台⾵・豪⾬・強⾵・⻯巻など暴⾵⾬現象の基礎研究
地球温暖化時の極端現象(台⾵・豪⾬)と災害影響評価
爆弾低気圧による気象・海象災害
熱帯積雲対流の組織化と熱帯低気圧の発⽣・発達過程
境界層乱流の観測と気象モデル/LESモデル融合研究
気候変動に伴う都市災害への適応
マングローブ林による台⾵⾼潮の減災効果と気候変動影響評価
サブサヘル半乾燥地での気象・⽔災害・⽔資源
ナミビア砂漠化に関わる⼈間活動影響研究
アジアダスト現象(⻩砂)の発⽣・輸送過程
乾燥地ワジ流域の⽔⽂・⽔資源管理
放射性物質による環境汚染
⽕⼭灰の⼤気拡散・沈着と⽕⼭防災学⽣ひとりひとりの個⼈の興味ベースの研究連絡先• ⽯川︓ishikawa@storm.dpri.kyoto-u.ac.jp• ⽵⾒︓takemi@storm.dpri.kyoto-u.ac.jp• 研究室Web︓
http://ssrs.dpri.kyoto-u.ac.jp
⼊学希望者向け情報
http://ssrs.dpri.kyoto-u.ac.jp/message.html
今⽇のスライド
http://ssrs.dpri.kyoto-u.ac.jp/research2020.pdf