非静力学大気海洋結合モデルを用いた西部北太平洋域における台風の発達率と環境因子の関係

久木山 真衣子

西部北太平洋は世界で最も熱帯低気圧の活動が活発な海域であり、毎年20 個から30 個の台風が発生している。これらの台風の強度予測の向上は、日本など東アジアにおけ る台風による被害を抑えるためにも重要である。台風の発達や衰退には、台風周辺の環 境場の要素である環境因子が関係している。環境因子として、海洋貯熱量(Ocean Heat Content: OHC)と鉛直シア(Vertical Wind Shear: VWS)は、台風の強度変化に影響を及 ぼすと考えられている。先行研究では、OHC の値が大きく(小さく)、VWS の値が小さ い(大きい)とき、台風は発達(衰退)傾向を示している。このことを確認するために、数値 モデルを用いて、北緯20度以南で発生、発達した台風1013 号(Megi)を対象として、OHC、 VWS と台風の発達率との関係を評価し、良好な評価を示す先行研究もある。しかしな がら、その研究では1 事例のみの評価を行ったものであり、他の事例・海域でも環境因 子と台風の発達率との関係を評価していく必要があると考えられる。 名古屋大学宇宙地球環境研究所気象学研究室では、雲解像モデル Cloud Resolving Storm Simulator (CReSS)と非静力学海洋モデル Non-Hydrostatic Ocean Model for Earth Simulator (NHOES)を結合させた、非静力学大気海洋結合モデル CReSSNHOES を用いて、2012 年から日々のシミュレーション実験を行っている。本研究で は、日々のシミュレーション実験より得られた北緯 20 度以北の結果を用いて、多数の 台風を対象とし、環境因子と台風の発達率の関係について評価することを目的とする。 最初に、2012年から2015年の5月から10 月に発生した42事例の台風を対象とし、 中心気圧と発達率、経路について、西部北太平洋域において観測された6 時間ごとの熱 帯低気圧の情報である気象庁ベストトラックとシミュレーション実験を比較した。その 結果、台風の強度特性および経路について、再現性は良好であることが示された。 次に、全事例について環境因子と発達率の傾向を検証したところ、先行研究と同様の 発達(衰退)傾向が見られた。しかしながら、台風の発達、維持、衰退を区別する明瞭な 閾値は決定できなかった。また、海域ごとでも環境因子と発達率の傾向を検討したが、 明瞭な閾値は決定できなかった。 解析事例の中には、先行研究と異なる傾向を示す事例が見られた。台風 1518 号 (ETAU)は、北緯27 度においてVWS の値が大きいにも関わらず、急激な発達を示した。 急激な発達を引き起こした要因として、台風の北西側に位置する中緯度のトラフの影響 が示唆された。 これらの結果から、西部北太平洋の北緯 20 度以北における、環境因子と台風の発達 率の関係を台風の環境場のみで表現することは困難であることが示唆された。そのため、 台風の発達率を検討する場合には、台風の内部構造を考慮する必要がある。

[戻る]



[English]

Relationship between typhoon intensification rate and environmental factorsin the western North Pacific Ocean using a coupled atmosphere-ocean non-hydrostatic model

Maiko KUKIYAMA

The western North Pacific Ocean is the most active region of tropical cyclone’s activity in the world, and 20 – 30 tropical cyclones have occurred every year. To prevent the damages caused by typhoons in the region, the improvement of typhoon intensity prediction is critically needed. Intensity changes of typhoon are influenced by environmental factors, such as ocean heat content (OHC) and vertical wind shear (VWS). Previous studies show that a typhoon develops (decays) in the condition of great (small) OHC and small (large) VWS. Another previous study shows an evaluation between environmental factors (OHC and VWS) and typhoon intensification rate for the case of T1013 (Megi) developed in the tropical region. However, that evaluation was conducted only one case. Our laboratory makes a continuous numerical simulation using a coupled atmosphere-ocean nonhydrostatic model, Cloud Resolving Storm Simulator – Non-Hydrostatic Ocean model for Earth Simulator (CReSS-NHOES) in the western North Pacific region since 2012. The purpose of the present study is to evaluate the relationship between typhoon intensification rate and environmental factors (OHC and VWS) in the western North Pacific Ocean using the continuous simulation results. Forty-two typhoons developed in the warm season from 2012 to 2015 are analyzed. We compare the simulated track and intensity of typhoons with the operational observation data (the JMA best track). The reproducibility of the simulated track and intensity of typhoons is statistically good. We analyze relationship between typhoon intensification rate and environmental factors (OHC and VWS) for all cases. We show a tendency that almost typhoons develop (decay) in the condition of great (small) OHC and small (large) VWS. However, we are unable to determine thresholds of OHC and VWS on the intensification, maintenance and decay of typhoons clearly. No latitudinal dependency of the tendency is not confirmed. T1518 (ETAU) develops in the condition of large VWS around 27°N. The intensification for the case is influenced by an upper-air located in the northwestern side. Further researches for typhoon intensity depend on internal forcing should be needed.
[BACK]