[Japanese]
修士論文要旨(赤井 直樹)
台風降水システムの動径距離に応じた構造と微物理特性
赤井 直樹
熱帯低気圧（TC）の降水システムは眼の壁雲とその外側に形成される内側降雨帯や外側降雨帯から構成される。従来の研究において内側降雨帯と外側降雨帯とでは微物理特性に違いが見られることが報告されている。しかし、それらの研究の多くが上陸した TC を対象としており、地形の影響を大きく受けていると考えられる。より一般的な TC 降水システムの中心からの動径距離に応じた微物理特性について理解するためには、海洋性環境下における研究が必要である。そこで本研究では、地形の影響が小さく海洋性環境下にあると考えられる沖縄本島に設置されたXバンド偏波レーダーを用いて、台風中心からの動径距離に応じた台風降水システムの構造や微物理特性について明らかにすることを目的とする。
偏波パラメータによる降水粒子判別法や各偏波パラメータの高度ごとの頻度分布から台風中心からの動径距離に応じた微物理特性について解析を行った。2015 年台風第 15 号（Goni）の事例では、中心から 280 km 以内の領域では 0℃ 高度付近における ρhv の低下が顕著に見られることから層状性降水域が支配的である。また、この領域ではエコー頂は高い。粒子判別の結果より高度 14 km 付近で氷晶が外側に向かって広がっていく様子が見られた。これは上層でのアウトフローに伴うものであると示唆される。中心から 300 km 付近と 500 km 以遠の領域で霰の生成を伴う強い上昇流域が見られ、中心から 400 km 付近にはエコー頂が低い領域となっており、ここでは層状性降水域のほか、背の低い対流雲が見られる。
本研究の結果、次の 3 つのことが示された。第一に、Goni において台風中心から 280 km 以内の領域は外側壁雲や内側降雨帯に対応し、この領域では層状性降水域が支配的であり、対流性降水域は層状性降水域に埋め込まれる形で存在していることが示唆される。上層ではアウトフローに伴う氷晶の外側への広がりによって巻雲が形成され。第二に、これより外側の領域は外側降雨帯に対応し、ここでは強い上昇流を伴う対流性降水域によって特徴づけられる降水システムが形成されうる。第三に、外側降雨帯には層状性降水域や背の低い対流雲が分布している領域がみられ、この領域では沈降場の影響を受けて、エコー頂が低くなっていると考えられる。
[戻る]
[English]
Structure and Microphysical Characteristics of Typhoon Precipitation Systems as a Function of Radial Distance from the Storm Center
Naoki Akai
The precipitation systems of tropical cyclone (TC) consist of the eyewall cloud and several rainbands. TC rainbands are located outside the eyewall and are generally divided into inner and outer rainbands based on their distance from the TC center. Some previous studies have examined that inner and outer rainbands have different microphysical characteristics; however, most of these studies have focused on landfalling TCs, which are likely to be significantly influenced by topography. In order to understand the microphysical characteristics of more general TC precipitation systems, we have to examine in oceanic environment. Therefore, the purpose of this study is to clarify the structure and microphysical characteristics of typhoon precipitation systems as a function of radial distance from the storm center using the X-band polarimetric radar installed at the main island of Okinawa.
We analyzed the microphysical characteristics using the hydrometeor classification method and the frequency distribution of each polarimetric variables at different altitudes. In the case of Typhoon Goni (1515), stratiform precipitation areas are dominant within 280 km from thetyphoon center. In this region, ρhv is decrease around the 0°C level and the echo tops are high. In addition, ice crystals are observed to spread outward around 14 km altitude. This is suggested to be associated with outflow in the upper layers. Strong updrafts exist at regions around 300 km from the typhoon center and beyond 500 km from the center. In both areas, the frequency of the graupel is high. Stratiform precipitation areas and shallow convective clouds are located around 400 km from the center. In this region, the echo tops are low.
The results of this study show as follow. First, in the Goni, the region within 280 km from the center corresponds to outer eyewall and inner rainband and stratiform precipitation is dominant. This suggests that convective precipitation areas are embedded in stratiform precipitation areas in this region. In the upper layers, cirrus clouds are formed by the outward spreading of ice crystals associated with outflow. Second, the region beyond 280 km from the center corresponds to outer rainbands. This region tends to have precipitation systems characterized by convective precipitation areas with strong updrafts. Third, In the outer rainbands, there are also low echo-topped area. These areas are influenced by the subsidence.
[BACK]