[Japanese]
卒業
梅雨期に九州地方で発生する大雨現象に関連した湿潤絶対不安定層(MAUL)の特徴
大坂 龍生
西日本では、梅雨期に局地的な大雨がしばしば発生している。このような梅雨期の西日本で発生する大雨の殆どが梅雨前線の南側で発生している。
強い対流活動を伴う不安定度が大きく背の高い積乱雲では典型的に、雲粒の併合成長などにより大雨が発生しやすい。しかし梅雨期における大雨域では、不安定度が小さいにも関わらず大雨をもたらす背の低い積乱雲の存在が知られている。
先行研究によって、梅雨期の不安定度の小さな環境場における大雨域やその風上側に存在する湿潤絶対不安定層(Moist Absolutely Unstable Layer ; MAUL)と大雨との関係が調べられている。MAULとは、相当温位の鉛直傾度が負で飽和状態に近い成層のことで、不安定度の持続時間が積雲対流よりも長い。本研究では、至近の事例である2020年7月3日から4日にかけて九州の球磨川付近で発生した大雨事例において、MAULが大雨に与える影響を明らかにするための第一歩として、このMAUL域と降水域の時間的・空間的な位置関係とMAUL域の発生要因について明らかにすることを目的とする。
本研究では、個々の積乱雲の振る舞いを再現することが出来る雲解像非静力学モデル CReSSに、3次元変分法を用いて地上観測で得られた観測データを同化して得られた再解析データを使用した。出力結果は2020年7月3日9時から7月5日9時までの48時間で、10分間隔で出力した。
強い降水が見られた7月4日5時前後の降水域とMAUL域の位置関係を調べると、降水域の西南西から南西方向にデルタ状に広くMAUL域が存在していた。このMAUL域と収束域の対応について調べたところ、MAUL域のすぐ南側には収束線が存在していた。この収束線と梅雨前線の間の領域に下層ジェットにより水蒸気が西側から流入し、持ち上げられることで雲が出来、MAULが形成されたと考えられる。
[戻る]
[English]
Characteristics of Moist Absolutely Unstable Layer (MAUL) associated with a heavy rainfall event in Kyushu region during Baiu season
Ryuki Osaka
In western Japan, locally heavy rains often occur during Baiu season. Most of such rainfalls, occur in western Japan, occur on the south side of Baiu front.
Typically, heavy rains can occur easily because cloud droplets grow by coalescence inside deep cumulonimbus clouds that have strong convection and instability. However, shallow cumulonimbus clouds that have weak instability can be seen in heavy rainfall area in Baiu season.
Previous studies have investigated the relationship between heavy rainfall area and Moist Absolutely Unstable Layers (MAULs) existing in heavy rainfall area and its windward side in environment with weak instability during Baiu season. MAULs are the region where the gradient of equivalent potential temperature becomes negative values and environment is nearly saturated. In addition, they have a characteristic that the lifetime of instability is longer than those of cumulus convection. As the first step of the goal to clarify the impact of MAULs on rainfall area, the purpose of this study is to clarify the positional and temporal relationships of MAULs and heavy rainfall area focusing on the recent heavy rainfall events occurred on July 3 and 4, 2020.
In this study, we use reanalysis data obtained from assimilation of the data from observation into CReSS, non-hydrostatic cloud resolving model that can reproduce cumulonimbus clouds one by one, using the way called 3-dimensional variational data assimilation. And we conducted the analysis for 48 hours from 9 a.m. on July 3, 2020 to 9 a.m. on July 5, 2020 and the output the result 10 minute intervals.
When we examined the positional relationships between rainfall area and
MAULs around the 5 a.m. on July 4, delta-shaped MAULs existed from the west-southwest to the southwest side of rainfall area. Focusing on the relationship between MAULs and convergence zone, linear convergence zone was found just south of MAULs.
[BACK]