[Japanese]
修士論文要旨(日向 康彰)
西部熱帯太平洋上において海洋地球研究船「みらい」
により観測された降水セルの特徴
日向 康彰
西部熱帯太平洋上において降水セルの特徴を調べるために、海洋研究開発機構(JAMSTEC)
の海洋地球研究船「みらい」MR08-02 航海での北緯12.0 東経135.0 で行われた定点観測
期間で得られたドップラーレーダーデータと高層気象観測の結果を用いて解析を行った。
降水セルの特徴として、降水セルの水平スケールを規定する「面積」、鉛直スケールを規
定する「30 dBZe のエコー頂高度」を示した。降水セルの3 次元検出アルゴリズムを使用す
ることで検出された降水セルの総数は13654 個であった。
30 dBZe のエコー頂高度が0 ℃高度+ 1 km 以下である降水セルの割合は84 %であるこ
とから、0 ℃高度付近までしか到達しない降水セルが大多数を占めていたと考えられる。一
方、0 °高度から高度8 km の間で降水セルの存在する割合が急激に減少しており、先行研究
における海洋性降水セルの特徴と整合的であった。また、降水セルの高度2 km での平均面
積は34.8 km2 であり、面積の頻度の最大は21 km2 であることから平均面積よりも小さな降
水セルが多く存在していることが示された。
高層気象観測の結果から、定点観測期間中の環境場は乾燥場から湿潤場へと変化した。環
境場の相違における降水セルの特徴を得るために、相対湿度(高度3、4、5 km)、相当温位の
鉛直傾度、対流有効位置エネルギー(CAPE) で場合分けをして解析を行った。高度3 km で
の相対湿度については、相対湿度が低いほど30 dBZe のエコー頂高度の低く、高度2 km の
面積の小さい降水セルが多く存在することが示された。高度4、5 km での相対湿度について
は、相対湿度の変化に対する30 dBZe のエコー頂高度の系統的な変化は見られなかった。面
積については概ね相対湿度が低いほど高度2 km における面積の小さい降水セルが多く存在
することが示された。相当温位の鉛直傾度の変化に対する30 dBZe のエコー頂高度の系統的
な変化は見られなかった。面積については相当温位の鉛直傾度が大きいほど高度2 km にお
ける面積の小さい降水セルが多く存在することが示された。CAPE の変化に対する30 dBZe
のエコー頂高度と高度2 km における面積の系統的な変化は見られなかった。
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[English]
Characteristics of Precipitation Cells Observed by R/V Mirai over
the Tropical Western Paciffic Ocean
Yasuaki HYUGA
To clarify characteristics of precipitation cells over the tropical western Paciffic Ocean,
Doppler radar and upper-air sounding observations data obtained by R/V Mirai (MR08-02)
of Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology at 135.0E/12.0N from June 6
through June 27 are analyzed.
As the characteristics of precipitation cells “area (horizontal scale),” “30 dBZe echo-top
height(vertical scale)” are shown. Using three-dimetional detection algorithm for precipitation
cells, cells are detected. Since the ratio of 30 dBZe echo-top height of precipitation cells
that does not exceed a height of melting level + 1 km is 84 %, a majority of precipitation
cells is not so tall. Meanwhile the ratio of 30 dBZe echo-top height of precipitation cells from
melting level to a height of 8 km decreases rapidly. It was consistent with the characteristics
of oceanic precipitation cells shown in by previous studies. The average area of precipitation
cells at a height of 2 km is 34.8 km2. Peak of the frequency in area of precipitation cells at
a height of 2 km is 21 km2, thus a majority of area is less than an average one.
Results of upper-air sounding observations shows that the atmospheric environment varies
from dry to wet during the stationary observation. To clarify features of precipitation cells depend
on the environment, we separate the environment by relative humidity(RH) at heights
of 3, 4 and 5 km, vertical gradient of equivalent potential temperature() and convective
available potential energy(CAPE). Precipitation cells have lower(higher) 30 dBZe echo-top
height and smaller(larger) area at a height of 2 km in lower(higher) RH at height of 3 km.
Precipitation cells have same trend on the area at a height of 2 km, however, no systematic
trend sppears on 30 dBZe echo-top height in RH at heights of 4 and 5 km, and also in the
vertical gradient of . Those have no systematic trend in CAPE values.
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