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大気海洋相互作用研究プログラム

相互作用セミナー

第59回相互作用セミナー

日時
3月22日　13時30分～15時
場所
Google Meet
発表者
森　修一 （DCOP）
タイトル
航空管制通信利用による稠密気象データ取得の試み
要旨
内外出張が多かった頃、Flight Radar 24 やFlight Aware という航空機の管制用位置情報（ADS-B）を得られるアプリを使ってらした人も多いと思います。
また、コロナ禍により航空機の飛行数が大幅に減り、航空機からの航空気象通報データ（AMDAR/ACARS）不足により現業予測モデルの精度が落ちた、という記事を読んだ方もいらっしゃるかもしれません。本研究では、航空機から自動的に「放送」されてるOpen(無償) & Big(膨大) Dataである当該信号等から気象情報を独自に求め、高層気象観測が疎な海大陸域における省予算な研究用データと利用できないか検討してます。当初予定してたインドネシアでの観測と検証評価は全く進んでいませんが、昨年度から始まった電子航法研、極地研、京大生存研と共同している国内観測研究の進捗状況について御紹介します。
また、（コロナ禍で2年延期になってたところ、今年こそは）在外派遣指名枠で6月からPMEL/NOAA出張予定してますので、そのお仕事（上記テーマとも一部関係します）についてさらっと御紹介する予定です。

第58回相互作用セミナー

日時
3月9日　13時30分～15時
場所
Google Meet
発表者
米山 邦夫（DCOP）
タイトル
「YMC-BSM2020 解析経過報告」と「WWRP活動報告」
要旨
当セミナーの趣旨からすれば前者を仕上げて発表すべきところ、解析の端緒についた状態でとどまっている。しかしながら、ちょうどYMCサイト再開のタイミングでもあるため、公開に踏み切るデータの状況報告と、今後の解析に関するお知恵拝借したく、いくつかのプロットを紹介する。
また、普段改まって話すことのないWMO/WWRPにおける活動を、この機会を利用して紹介させていただきたい。この理由は、ちょうどWWRPが過渡期にあり、かつ機構職員になじみの深いWCRPとの連携を深める方針であるため、今後意見を求める際の背景を提供しておくことと、もしかしたら観測計画を練る際に何か役立つかもしれないとの期待からである。

第57回相互作用セミナー

日時
2月16日　13時30分～15時
場所
Google Meet
発表者
松本　淳 （DCOP/TMU）
タイトル
バングラデシュにおける降雨と洪水－洪水は悪なのか？
要旨
1987年の雨季に、バングラデシュでは、当時世紀最大といわれた大洪水に見舞われた。その年の12月、この洪水の原因となった降雨状況の調査のため、発表者は東南アジア・南アジアの土を初めて踏んた。以後35年にわたるアジア遍歴の出発点である。さらに、翌1988年、またその10年後の1998年には、国土の6割以上が浸水する洪水が発生した。本発表では、当地にこのような洪水をもたらす降水の気候学的特性を概観すると共に、洪水とコメ生産量との関係について述べる。

第56回相互作用セミナー

日時
2月9日　13時30分～15時
場所
Google Meet
発表者
城岡 竜一（DCOP）
タイトル
パラオで観測された台風時の雨滴粒径分布
要旨
パラオで実施したディスドロメータ観測等のデータを用い、西部熱帯太平洋の孤島における台風の影響を受けた降水について、雨滴粒径分布の特徴を調査した。台風時の雨滴粒径分布は、層状性と対流性の降水時で異なっているが、おおむね熱帯海洋域のクラウドクラスターのものに類似していた。平均粒径等のパラメータやZ-R関係の係数は、台風が接近した際の台湾や日本における観測結果と整合的であり、雲微物理過程が大きく変化していないことが推察された。これらをもとに、衛星搭載２周波レーダーによる降水量推定手法に関する検討を行った。

第55回相互作用セミナー

日時
2月2日　13:30～15:00
場所
Google Meet
発表者
木下　武也 （DCOP）
タイトル
成層圏の大気大循環を3次元に記述する最新理論の紹介
要旨
成層圏には熱帯から極域に流れる大気大循環が存在し、主に対流圏で発生する大気波動により駆動されることがわかっている。一方、熱帯成層圏準2年振動や極域で発生する突然昇温等の循環場の変動が、対流圏の気候に直接影響を与えることが最近になり示されている。そこで、成層圏の大気大循環を記述すべく、緯度高度断面の波活動とそれに伴う2次元循環を記述する変形オイラー平均（Transformed Elureian-Mean：TEM）系を用いた研究が行われてきた。
本発表ではこれまでのTEM系を3次元に拡張した研究（3次元理論）を紹介するとともに、そこで生じた課題を説明する。そして、課題を克服した最新の理論について報告する。

第54回相互作用セミナー

日時
1月26日　13:30～15:00
場所
Google Meet
発表者
鈴木　順子 （DCOP）
タイトル
YMC-Sumatra2017に観測された力学場とオゾンの短周期変動
要旨
2017年12月4~24日にインドネシア・ベンクルにて実施した、YMC-Sumatra2017の観測期間中のオゾン変動について、力学場との関係に注目した解析結果を報告する。解析には、ECC オゾンゾンデ（計25回、うち 14 回は4時間ごとの頻回オゾン観測を実施）と現地気象台による3時間ごとのラジオゾンデ観測データをもちいた。
期間前半は、対流圏のオゾン混合比の鉛直プロファイルは鉛直にほぼ一様であり、空気塊が鉛直によく混合していた。いっぽう期間後半には、対流活動は非活発であり、鉛直一様性に乏しかった。

ゾンデ観測から得られたオゾンと温位の鉛直プロファイルを比較すると、高度17-27kmにおいて、オゾンと温位は同位相で変動しており、この高度では、鉛直混合によるオゾン変動は、水平移流や光化学反応よりも効果が高いことがわかった。温位と南北流の波動擾乱成分について、各高度の時間依存性を調べたところ、温位と南北流では同様の傾向が見られたことから、先行研究（Sakazaki et al., 2015, ACP）で報告されているオゾンの日周期変動が存在していることが分かった。
いっぽう高度22km付近には、鉛直波長3-5km程度の重力波に起因すると見られる等オゾン混合比層があった。

発表では、今年度のみらい西太平洋航海で実施した、水蒸気観測の初期結果をお話しする予定である。

第53回相互作用セミナー

日時
1月19日　13:30～15:00
場所
Google Meet
発表者
清木　亜矢子 （DCOP）
タイトル
太平洋ー日本パターンと北半球夏季季節内振動との関係（まとめ）
要旨
北半球夏季の西部太平洋では、太平洋－日本(PJ)パターンと呼ばれる南北ダイポール型の循環偏差がみられ、フィリピン海における対流活動と関連していることが指摘されている。今回、熱帯域を北東進し、フィリピン海対流に影響を与える北半球夏季季節内振動(BSISO)に焦点をあて、PJパターンとの関係を調査した結果をまとめて報告する。前半では、季節内規模のPJパターンとBSISOとの関係、またその中緯度応答や経年規模での変調について調査した。後半では、BSISOに伴い活発化するフィリピン海擾乱が経年変動するメカニズムについて調査した結果を報告する。

第52回相互作用セミナー

日時
1月12日　13:30～15:00
場所
Google Meet
発表者
茂木　耕作（DCOP）
タイトル
「スマトラ西岸沖における直接観測を用いた海面水温格子点プロダクトの検証」の論文がScientific Reportsに掲載されるまでの経緯
要旨
スマトラ西岸沖SST分布が格子点プロダクト間で全然違うけどどの程度なのか問題を調べた論文を2020年10月にSOLAへ投稿、軽微な修正のみになった後2022年2月にリジェクトになり、2021年5月にScientific Reportsに投稿したところ2022年1月7日に無事出版されたので、議論のいきさつ、投稿手順も含めて紹介します。

参考情報：Moteki, Q. Validation of satellite-based sea surface temperature products against in situ observations off the western coast of Sumatra. Sci Rep 12, 92 (2022).
https://doi.org/10.1038/s41598-021-04156-0

SOLA
投稿 2020/10/01
Major revision 2020/11/04
再投稿 2020/11/27
Major revision 2020/12/22
再々投稿 2021/01/05
Minor revision 2021/01/26
再々々投稿 2021/02/04
Reject 2021/02/23

Scientific Reports
投稿 2021/05/24
Major revision 2021/08/17
再投稿 2021/09/06
Major revision 2021/11/22
再々投稿 2021/12/01
Accept 2021/12/16
Published 2022/01/07

第51回相互作用セミナー

日時
1月5日　13:30～15:00
場所
Google Meet
発表者
趙　寧（DCOP）
タイトル
Why does convection weaken over Sumatra Island in an active phase of the MJO?
要旨
This study investigated the diurnal cycle of convection over Sumatra Island in an active phase of the Madden-Julian Oscillation (MJO) during the Pre-Years of the Maritime Continent (YMC) observation campaign in December 2015 based on in-situ and satellite observations and a convection-permitting numerical model. Observations suggest that before the active phase of the MJO in early December, convection occurred frequently over the island during the afternoon and at midnight. By contrast, during the active phase of the MJO in mid-December, afternoon convection over the island was delayed and suppressed, and midnight convection was suppressed. Numerical experiments also successfully replicated the main features of the observed modulations. In general, during the active phase of the MJO, the troposphere became drier in the Sumatra region. While the clouds reduced the solar radiation over the land, the sea breeze was also found to be delayed and weakened. As a result, the afternoon convection initiation was delayed and weakened. Further analyses suggested that the sea breeze was weakened mainly due to the orographic stagnation effect rather than the slightly reduced land-sea temperature contrast. On the other hand, the increased stratiform-anvil clouds induced the anomalous evaporative cooling in the mid-troposphere and generated island-scale subsidence during the nighttime, which finally led to the suppression of inland convection. Overall, our study reveals the modulation of diurnal convection over Sumatra Island by an active phase of the MJO and also shows the potential role of land-sea interaction in convection initiation and maintenance.

第50回相互作用セミナー

日時
12月22日　14:00～15:30
場所
RIGC_ZOOM
発表者
Yan LIU（NJU）
タイトル
Noninstantaneous Feedback between Convective Heating and Low-Level Moisture Convergence in the Tropics: The Mechanism and Application in Cumulus Parameterization
要旨
The interaction between tropical convective heating and thermally forced circulation is investigated with a parameterization based on wave-CISK. It is demonstrated that “CISK catastrophe” mainly comes from the instantaneous characters of moisture–convection feedback in the conventional wave-CISK. A noninstantaneous feedback mechanism is proposed, which highlights the accumulation–consumption (AC) time scale for the convective heating accumulation and/or the converged moisture consumption. In the new paradigm, once moisture is converged, the release of latent heat takes place gradually within an AC time scale. In this sense, convective heating is not only related to the instantaneous moisture convergence at the current time but also to that which occurred in the past period of the AC time scale. With modified closure assumption as relating cloud base mass flux to a composite of subcloud moisture convergence in the past, the new feedback paradigm is incorporated into cumulus parameterization. Three pairs of simulations with original and modified CP schemes are conducted in a tropical channel model. Improved eastward propagation signal and stronger intraseasonal variability are observed. The improvement can be ascribed to enhanced feedback between shallow convection and low-level moisture convergence, through which more moisture is transported upward.

第49回相互作用セミナー

日時
12月15日　13:30～15:00
場所
RIGC_ZOOM
発表者
荻野　慎也（DCOP）
タイトル
みらいMR21-03航海における夏季モンスーン・対流季節内変動に伴う物質循環観測
要旨
2021年5～7月のみらいMR21-03航海における追加課題として、アジアから西太平洋域における活発な対流活動の物質分布や大気力学への影響を調べることを目的に特殊ゾンデ観測(オゾンゾンデ、水蒸気ゾンデ、雲粒子ゾンデ、40 km ゾンデ)を行なった。観測の概要と得られたデータの概要を紹介するとともに、観測期間中の気象場・物質場の状況を概観し、 今後の研究ターゲットの候補となる現象について述べる。

第48回相互作用セミナー

日時
10月8日　13:30～15:00
場所
RIGC_ZOOM
発表者
Joshua Lee（Centre for Climate Research Singapore）
タイトル
On the sensitivity of the diurnal cycle of precipitation to 3-hourly radiosonde assimilation: A case study over the western Maritime Continent
要旨
The diurnal cycle is the most prominent mode of rainfall variability in the tropics, governed mainly by the strong solar heating and land-sea interactions that trigger convection. Over the western Maritime Continent, complex orographic and coastal effects can also play an important role. Weather and climate models often struggle to represent these physical processes, resulting in substantial model biases in simulations over the region. For numerical weather prediction, these biases manifest themselves in the initial conditions, leading to phase and amplitude errors in the diurnal cycle of precipitation. Using a tropical convective-scale data assimilation system, we assimilate 3-hourly radiosonde data from the pilot field campaign of the Years of Maritime Continent, in addition to existing available observations, to diagnose the model biases and assess the relative impacts of the additional wind, temperature, and moisture information on the simulated diurnal cycle of precipitation over the western coast of Sumatra. We show how assimilating such high-frequency in situ observations can improve the simulated diurnal cycle, verified against satellite-derived precipitation, radar-derived precipitation and rain gauge data. The improvements are due to a better representation of the sea breeze and increased available moisture in the lowest 4 km prior to peak convection. This case study highlights the value of having such high-frequency observations in a data-sparse region such as the western coast of Sumatra and arguably the broader tropics.

第47回相互作用セミナー

日時
8月6日　10:30～12:00
場所
RIGC_ZOOM
発表者
浜田 純一（東京都立大学／JAMSTEC）
タイトル
フィリピン・メトロマニラにおける稠密気象観測に基づくプレモンスーン期の強雨出現の特徴把握
要旨
SATREPSｰULATプロジェクト（「フィリピンにおける極端気象の監視・情報提供システムの開発」、2017～2022年）において、フィリピン全域をカバーする雷観測網、ならびにマニラ首都圏（メトロマニラ）における稠密地上気象観測網の構築を通して、現地の気象災害の低減に向けた、観測研究が進められている。本発表においては、メトロマニラに設置した約20地点の地上自動気象観測装置（明星電気・POTEKA）による気象観測データを基に、プレモンスーン期（2019年5～6月）の強雨出現状況について、雷活動との比較の上で、その地理的特徴について示す。また、強雨発生時の局地循環の特徴について、議論を行う。

第46回相互作用セミナー

日時
7月15日　13:30～15:00
場所
RIGC_ZOOM
発表者
酒井　秋絵（九大・総合理工）
タイトル
日本海南西部海域で観測される近慣性内部波
要旨
日本海の深層では近慣性周期の内部波が卓越することが知られている。2017年から2018年と2019年から2020年の各一年間、日本海南西部の大和海盆で係留による流速観測を実施した。近慣性周期帯の流速変動はどの観測層においても、振幅の大きい時期（イベントと呼ぶ）と小さい時期が交互に現れた。特に冬季に連続して強いイベントが観測された。観測された内部波のイベントが海上風によって励起されたものだと考え、気象庁GPV/MSMの風データから、海洋混合層に注入される風のエネルギーフラックスの時間変動をスラブモデルにより計算した。その結果、エネルギーフラックスが大きい時期と対応するイベントと対応しないイベントがあり、近慣性内部波の複雑な伝播過程によるものと考えられる。

第45回相互作用セミナー

日時
5月13日（木）13:30～15:00
場所
RIGC_ZOOM
発表者
横井　覚 (DCOP)
タイトル
船舶定点観測データを用いたインド洋ー太平洋暖水域における大気境界層エネルギー収支解析
要旨
インド洋－太平洋暖水域は熱帯のなかでも積雲対流活動が特に活発な海域である。対流活動の強度や特徴を決める要素のひとつに大気境界層(BL)の湿潤静的エネルギー(MSE)が挙げられる。その増減をもたらす３つの主な物理過程（海面熱フラックス、境界層上端でのエントレインメント、対流ダウンドラフト）のうち、海面熱フラックス以外の２つの過程についてその影響を定量化することはこれまであまり試みられていなかった。そこで発表者はこれまで、BLの乾燥静的エネルギー及び水蒸気収支解析を利用して、一般海上気象とラジオゾンデデータからこれら２つの過程によるMSE変動量を推定する手法を開発してきた。「みらい」MR08-02航海で実施した西部熱帯太平洋での定点観測データを用いて手法の有効性を検証したところ、見積もられたMSE変動量と気象レーダ等から得られる対流活動指標とが整合的な変動を見せるなど、物理的に妥当な推定となっていることがわかった(Yokoi and Katsumata, submitted)。そこで、次のステップとして、他の航海(MR06-05, MR11-07, MR13-03, MR15-04, MR17-08, MR20-E01)の定点観測データも用いてさらに手法の検証を行い、また航海間に見られる差異についても議論を行った。

第44回相互作用セミナー

日時
4月27日（火）10:00～11:30
場所
RIGC_ZOOM
発表者
Hedanqiu Bai (Texas A&M University)
タイトル
Nocturnal Offshore Rainfall from Western Sumatra: Characteristics, Formation, and Impacts of the MJO
要旨
Afternoon deep convection over the Maritime Continent islands propagates offshore in the evening to early morning hours, leading to a nocturnal rainfall maximum over the nearby ocean. The seaward precipitation migration off western Sumatra is investigated using BMKG C-band radar observations from Padang and ERA5 reanalysis. A total of 117 nocturnal offshore rainfall events were identified in 2018, with an average propagation speed of 4.5 m/s within 180 km of Sumatra. The occurrence of offshore rainfall events varies on the basis of the seasonal evolution of the large-scale circulation associated with the Asian–Australian monsoons. Low-level convergence, resulting from the interaction of the land breeze and background low-level westerlies, is found to be the primary driver for producing offshore convective rain propagation from the west coast of Sumatra. Stratiform rain propagation speeds are further increased by upper-level easterlies, which explains the faster migration speed of high reflective clouds observed by satellite. However, temperature anomalies associated with daytime convective latent heating over Sumatra indicate that gravity waves may also modulate the offshore environment to be conducive to seaward convection migration. Impacts of the Madden–Julian oscillation (MJO) on the offshore rainfall is also investigated. Most offshore propagation events occur when the MJO is either weak (RMM<1) or active over the Indian Ocean, whereas very few occur when the MJO is active over the Maritime Continent and western Pacific Ocean. The MJO-related offshore rainfall anomalies are mainly caused by low level moisture flux convergence (MFC) of the mean moisture by anomalous MJO winds.

セミナー係：sougosayou-seminar（at）jamstec.go.jp