Numerical Study on the Roles of Land Surface Evapotranspiration
in Atmospheric Water Circulation in the Meiyu Season over East Asia

Akira Kawabata (川畑 玲)

Numerical experiments were carried out using a regional atmospheric model, to clarify the roles of land surface evapotranspiration in atmospheric water circulation especially with respect to supply of water vapor in the Meiyu season. The calculations were performed for June and July 1998 when the Meiyu front was stagnated over southern and northern China, respectively. The numerical experiments consist of two kinds of calculations. One is the Standard experiment calculated with real distribution of evapotranspiration efficiency. Another is the NoLE (No Land Evapotranspiration) experiment calculated with the land surface evapotranspiration cut off.

Decrease in land surface evapotranspiration brought not only decrease in water vapor supply to the atmosphere but also increase in sensible heat flux over the land area. As a result, the southerly moisture flux into the Meiyu front was intensified especially in the lower atmosphere. Over the Meiyu frontal region, precipitation and water vapor amount in the lower atmosphere increased in the NoLE experiment for June, while decreased for July. The significant decreases were found over the other regions for both months.

It is found that the decrease in water vapor supply from the land surface can be compensated by the enhanced horizontal moisture flux and the convergence around the Meiyu frontal region. The comparison of the results for June and July suggests that evapotranspiration from the land surface over the region to the south of the Meiyu front plays an important part in water vapor supply to the Meiyu front. Since southerly moisture flux was small because of the upstream moisture convergence, land surface evapotranspiration is found to be crucial for precipitation over the region to the north of the Meiyu front.

東アジア域のMeiyu(梅雨)期の大気水循環における、陸面蒸発散の水蒸気供給源としての役割を明らかにするため、領域大気モデルを用いて数値実験を行った。計算はMeiyu front(梅雨前線)の位置による陸面蒸発散の役割の違いを調べるため、Meiyu frontが中国南部に停滞した1998年6月、及び中国北部に停滞した7月を対象として行った。数値実験として、土地被覆分類データから作成した蒸発散効率の分布を用いたStandard experimentと、陸面からの蒸発散を完全に遮断したNoLE (No Land Evapotranspiration) experimentを行い、その水収支及び大気場を比較した。

陸面蒸発散量の減少は大気へ供給する水蒸気量を減少させると同時に、熱収支をも変化させ、その結果、下層を中心としてMeiyu frontの南側から流入する水蒸気フラックスを増加させた。Meiyu front付近の領域の降水量及び大気下層の水蒸気量は、6月の実験では増加したのに対して、7月の実験では減少が見られた。その他の領域では6月、7月の実験ともに顕著な減少が見られた。

Meiyu front付近の領域では、その南側から流入する水蒸気フラックスの増加によって水蒸気収束が増加するため、陸面からの蒸発散量の減少の影響は補償され得ることがわかった。しかし、7月のNoLE experimentにおいては、降水量及び大気下層の水蒸気量が減少したことから、Meiyu frontの南側の領域における陸面蒸発散が、Meiyu frontに対する水蒸気供給にも重要な役割を果たしていることがわかった。それに対しMeiyu frontの北側の領域では、Meiyu frontによる収束により南からの水蒸気フラックスが供給されにくくなっているため、陸面蒸発散が降水及び大気下層の水蒸気供給にとって極めて重要であることがわかった。