台風に伴う巻雲が放射を通して台風強度に与える効果を精度よく計算するた めには、巻雲粒子の数濃度、粒径分布、混合比などの雲微物理量の特性の情報が 必要である。そこで本研究では、台風に伴う巻雲の雲微物理学的構造を明らかに することを目的に、2013 年台風 27 号と 2014 年台風 11 号を対象に雲粒子ゾンデ を用いた巻雲の雲粒子の直接観測を実施し、雲微物理量を測定した。 2013 年の観測では台風中心から 230～550 km の距離に存在する巻雲に合計 7 発の雲粒子ゾンデを放球した。巻雲の存在する高度の大気は台風中心に近づく につれて氷未飽和から氷過飽和な成層へと変化し、台風中心に近いほど氷過飽 和度は大きくなっていた。粒子はおよそ高度 7～14 km 付近で観測された。雲底 高度は中心に近づくにつれて低下しており、下層に存在していた乾燥空気層の 上端高度にほぼ一致していた。粒子の数濃度は中心に近づくにつれて大きくな り、中心から最も離れた地点で得られた No.1 ではおよそ 20000 m-3 であったの に対して、台風中心に最も近い地点で得られた No.7 では最大で 200000 m-3 程度 であった。また観測された粒子の粒径はほとんどが数 10 µm 程度であり、100 µm を超える粒子のほとんどは 7 発目の雲粒子ゾンデでわずかに観測されるのみ であった。以上の結果より、台風に伴う巻雲は 100 µm 以下の微小粒子によって 構成されており、氷過飽和度の大きい中心付近では微小粒子の維持により高い 数濃度がもたらされる。一方で、中心から離れるにしたがって昇華蒸発が起こり、 雲粒の消滅による数濃度の減少が起こることが考えられる。また大粒径の粒子 は重力沈降によって巻雲の雲底付近で消滅することが考えられる。 2014 年の観測ではアウターレインバンドに伴う巻雲を観測し、対流域の真上 の高度 9.5～13 km 付近に存在していた雲粒子を観測した。数濃度は 2013 年の台 風 27 号の数倍であり、その量は最大で 400000 m-3 であった。また 100 µm を 超える板状粒子、柱状粒子、雪片が多数観測された。粒径分布には 150 µm 付近 に第 2 ピークが存在していた。各粒径における粒子の頻度分布図より、150 µm 付近で雪片の割合が急増したことが分かった。粒径分布に第 2 ピークが存在し なかった 2013 年の観測では雪片粒子が増加する特徴がみられなかったため、粒 径分布の第 2 ピークは雪片によってもたらされたことが考えられる。
The effect of radiative heating caused by cirrus clouds is important to control typhoon intensity. For accurate calculation of radiative heating, microphysical properties of cirrus clouds, such as number concentration, particle size distribution, and mixing ratio of cloud particles are essentially important. To study microphysical structure of cirrus clouds associated with typhoons, we observed typhoons Francisco and Halong using hydrometeor videosondes from October 23 to 24, 2013 and August 7 to 9, 2014, respectively. In the observation of typhoon Francisco, we launched 7 hydrometeor videosondes into the cirrus clouds at distances from 230 km to 550 km from the typhoon center. As the distance from the typhoon center decreases, the cirrus cloud layer changed from ice unsaturation to ice supersaturation, and the supersaturation became larger with approaching the typhoon center. The hydrometeor videosondes observed cloud particles at heights of 7 ~ 14 km. The altitude of cloud base decreased with approaching the typhoon center. The supersaturation layer was bounded by the top of the dry air layer. The number concentrations increased with approaching the typhoon center. The first hydrometeor videosonde which was launched at the farthest point from the typhoon center observed a maximum number concentration of 20000 m-3 , but the 7th hydrometeor videosonde which was launched at the closest point from the typhoon center observed 200000 m-3 . Most of cloud particles were smaller than 100 µm and cloud particles exceeding a radius of 100 µm were mainly observed by the 7th hydrometeor videosonde. According to the results, it is considered that the cirrus clouds associated with the typhoon consist of small particles which are smaller than 100 µm. At the point near the typhoon center, the number concentrations were large because small particles can exist due to significant ice supersaturation. On the other hand, the number concentrations decrease because of sublimation evaporation due to ice unsaturation far from the typhoon center. Large cloud particles fall by their own weight and evaporate at cloud base. In the observation of typhoon Halong, the hydrometeor videosonde observed cirrus cloud associated with an outer rainband. The cloud particles were observed at heights of 9.5 ~ 13 km. The number concentrations were almost twice as large as these of the typhoon Francisco, and the maximum number concentration was about 400000 m-3 . Many plates, columns and aggregates, which were exceeding 100 µm in radius, were observed. The particle size distributions had secondary peaks near radius of 150 µm. The frequency distribution of cloud particles showed that a rate of aggregate increased suddenly near a radius of 150 µm. On the other hand, a secondary peak of size distribution was not observed in the typhoon Francisco owing to smaller rate of aggregate. As a result, we infer that secondary peak was caused by aggregate particles.[BACK]