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1 台風の科学 The Inside Story 横浜国立大学教育人間科学部筆保弘徳

2 最強で巨大な渦

3 1. 台風の正体は? 台風の科学のラインナップ 日本と世界の定義地球上最強かつ長寿の渦台風は長距離ランナー 2. 台風の構造は? 絶妙なバランス感覚 長寿の秘訣 3. 誕生の謎は? 台風発生の条件渦のルーツ

4 1 台風の正体は?

5 衛星雲画像で見る台風と温帯低気圧 温帯低気圧前線上の雲 台風 : 軸対称構造

6 天気図で見る台風と温帯低気圧 温帯低気圧 台風

7 台風の定義 最大風速気象庁分類国際分類 17.2m/s 未満熱帯低気圧 Tropical depression 17.2m/s~24.5m/s 台風 Tropical storm 24.5m/s~32.6m/s 32.7m/s 以上 地域ごとの呼び名 Severe tropical storm Typhoon (Hurricane/Tropical cyclone)

8 台風の一生 (MOVIE)

9 台風の寿命 台風の平均寿命約 5 日 2010 年 14 号 台風 14 号の寿命 5 日 31 現象の寿命 10 日 日 12 時温低化 29 長寿の渦巻き 日 18 時発生

10 台風の一生 台風の平均寿命約 5 日 2010 年 14 号 台風 14 号の寿命 5 日 m/s 現象の寿命 10 日 成熟期最大風速発生期 発達期 日 衰弱期 衰弱期成熟期発達期発生期

11 台風の一生 発生期 2010 年 14 号 バンド状 m/s 成熟期最大風速発生期 発達期 日 衰弱期 丸っぽく衰弱期なる成熟期発達期発生期

12 渦を巻き出す 台風の一生 発達期 2010 年 14 号 中心が活発な雲域 衰弱期 m/s 成熟期最大風速発生期 発達期 日 衰弱期 成熟期 発達期 発生期

13 台風の一生 成熟期 2010 年 14 号 眼 壁雲 衰弱期 m/s 成熟期最大風速発生期 発達期 日 衰弱期 成熟期 発達期 発生期

14 台風の一生 衰弱期 2010年14号 消滅 衰弱期 まとまった雲 域が崩れる 成熟期 60 最大風速 50 m/s 40 成熟期 人間と同じ生涯 発達期 発生期 発生期 発達期 衰弱期 日

15 台風の動き?

16 台風が動く理由 台風は3000~5000kmも移動するなぜ動くのか? 風任せの帆船偏西風 台風の月別の主な経路 長距離ランナー 基本的には 台風周辺の大規模な流れによって動く 太平洋高気圧 季節風 偏東風 気象庁 HP より

17 台風が動く理由 台風は3000~5000kmも移動するなぜ動くのか? 長距離ランナー 基本的には 台風周辺の大規模な流れによって動く 風任せの帆船 台風の移動と中層の風 川に浮かべられた葉っぱの流れと同じ 上野 山口 (2011)

18 台風の個性?

19 台風の個性 サイズや大きさでみても 個性的 弱くて 大きい T0222 IR 2002/10/12 02UTC 985hPa R830km T0422 IR 2004/10/8 03UTC 920hPa R410km 強くて 小さい 強くて 大きい T0514 IR 2005/9/3 03UTC 925hPa R830km

20 気象庁の定義 台風の強さ 大きさ 強さ 最大風速 (10 分間平均値 ) ( 表現しない ) 33m/s 未満 強い 33m/s 以上 44m/s 未満 非常に強い 44m/s 以上 54m/s 未満 猛烈な 54m/s 以上 大きさ 風速 15m/s 以上の平均半径 ( 表現しない ) 500km 未満 大型 ( 大きい ) 500km 以上 800km 未満 超大型 ( 非常に大きい ) 800km 以上

21 強度とサイズの関係 太陽活動と台風の特徴で関係があるのか? 台風の特徴 : 台風強度と台風サイズ 台風中心 外 半径 影響半径 = サイズ 気圧 中心気圧 = 強度

22 強度とサイズの関係 台風強度とサイズの関係 北西太平洋の台風 866( ) 弱くて大きい 台風強度 中心気圧 (hpa) 強くて小さい 強くて大きい 相関 = 強風域 (15m/s) 半径 (km) 台風サイズ

23 2 台風の構造は?

24 静止気象衛星観測 観測結果からみた台風の構造 熱帯降雨観測衛星 (TRMM) レーダー観測 飛行機観測 観測結果は完全にそろっていない 宇宙航空研究開発機構 HPより 数値シミュレーション結果

25 熱帯低気圧 (TC) の構造 最大風速 (ms -1 ) symonsez.wordpress.com 発生過程 風速 気圧 発達過程 ( 急発達過程 ) 定常状態 時間 25 急発達過程 (RI) 散逸過程 16.html Sitkowski and Barnes (2010) 中心気圧 (hpa)

26 数値シミュレーション (MOVIE)

27 3 台風の発達メカニズム

28 発達理論 (Ooyama 1963; Charney and Eliassen 1964) 水蒸気の凝結 空気塊を加熱 温かい= 軽い空気塊 上昇 28

29 台風の発達メカニズム 渦と雲の絆 渦の強化 下層風速の発達最下層の内向きの風暖気核の形成気圧低下 積乱雲の活発化 周囲の渦や積乱雲を壊そうとする力に打ち勝つ 台風は長寿

30 4 誕生の謎は?

31 台風の発生分布 北インド洋 (6%) 北西太平洋 (31%) 北東太平洋 (19%) 北大西洋 (14%) 南インド洋 (18%) 南太平洋 (12%) 地球上で発生する年間台風 北西太平洋で発生する年間台風 およそ 80 個 27 個 北西太平洋は極上のゆりかご

32 台風の発生分布 北インド洋 (6%) 北西太平洋 (31%) 北東太平洋 (19%) 南インド洋 (18%) 台風発生環境場の条件 南太平洋 (12%) 海面水温が 26~27 度以上 北大西洋 (14%) コリオリ力があること 対流圏中層が湿っていること 鉛直シアが小さい 大気の状態が不安定であること 対流圏下層では低気圧性回転があること

33 台風発生の環境場の条件 熱力学的条件 海面水温が26~27 度以上 対流圏中層が湿っていること 力学的条件 コリオリ力があること 鉛直シアが小さい 大気の状態が不安定であること 対流圏下層では低気圧性回転があること

34 台風発生のトリガー 北インド洋 (6%) MJO ITCZ ER MRG モンスーン 北西太平洋 (31%) モンスーン 偏東風波動 ITCZ MRG ER MJO 北東太平洋 (19%) 偏東風波動 ITCZ MRG ER MJO 南インド洋 (18%) MJO ITCZ ER MRG モンスーン 南太平洋 (12%) MJO モンスーン SPCZ MRG ER 北大西洋 (14%) TT 偏東風波動 AEJ SAL MRG ER

35 台風発生の謎 台風発生条件 海面水温が26~27 度以上 コリオリ力があること 対流圏下層では低気圧性回転があること 鉛直シアが小さい 大気の状態が不安定であること 対流圏中層が湿っていること 台風発生

36 台風発生 非発生 (MOVIE)

37 19 01Z 21 07Z 24 19Z TC13 TC14 TD15 TC14 TC13 TD Z TD Z 25 19Z 20 07Z TC Z 26 07Z m/s 最大風速 TC14 TD Z

38 台風発生の謎 台風発生条件 海面水温が26~27 度以上 コリオリ力があること 対流圏下層では低気圧性回転があること 鉛直シアが小さい 大気の状態が不安定であること 対流圏中層が湿っていること 発生メカニズム 台風発生 TC14 TD15 台風にまで発生しない

39 台風の発生分布 北インド洋 (6%) 北西太平洋 (31%) 北東太平洋 (19%) 北大西洋 (14%) 南インド洋 (18%) 南太平洋 (12%) 地球上で発生する年間台風の卵 地球上で発生する年間台風 北西太平洋で発生する年間台風 およそ数千個 80 個およそ 27 個 エリート

40 過去の台風発生の研究 台風発生パターン VS 台風が発生しないパターン 気象衛星画像を用いた過去 (1992 年 ) の研究 初期段階にできる渦が鍵を握る!

41 最近の研究で分かってきた発生メカニズムの仮説

42 最近の研究で分かってきた発生メカニズムの仮説

43 最近の研究で分かってきた発生メカニズムの仮説

44 最近の研究で分かってきた発生メカニズムの仮説 台風発生を導く渦は なぜできるのか? 積乱雲の群れ! 今後の研究で証明!

45 最強で巨大な渦 強い熱帯低気圧 長寿の渦巻き 人間と同じ生涯 長距離ランナー 帆船川に浮かべられた葉っぱの流れと同じ 動く発電所 個性的 渦と雲の絆が長寿の秘訣 エリート 空飛ぶ給水車 積乱雲の群れで発生 上層よりも下層の方が強い渦

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