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第2回領域シンポジウム
ポスターセッション

　　

 

田中広樹¹・檜山哲哉²・山本　鉱²・藤波初木²・篠田太郎²・
樋口篤志³・遠藤智史²・池田祥一郎⁴・李　維京⁵・中村健治²
1 科学技術振興機構，2 名古屋大学地球水循環研究センター，
3 千葉大学環境リモートセンシング研究センター，
4 岡山大学，5 中国国家気象局

　中国淮河流域中流部（32.6°N、116.8°E）において、2003年８月より、大気境界層構造の長期モニタリングを開始した。現在まで、２回の集中観測（2004年５月24〜７月16日、2005年５月18日〜７月16日）を行った。集中観測では自動観測に加え、周辺植生、土壌状態、雲量、天気概況の記録が行われた。2004年集中観測の観測結果などから、主に晴天時における大気境界層の発達過程について、以下のことが明らかとなった。

1)　地境界層タワーの32.2m部で観測された乱流フラックスは、風向に依存することなく、観測サイト周囲１〜数km程度の領域を代表すると考えられた。
2)　流観測による地表からの熱フラックスの和が有効エネルギーよりも小さい現象（インバランス）は、本サイトにおいてもしばしば見られた。日中の境界層高度の発達が、ほぼ熱フラックスのみで説明される事例も見られたが、インバランスの大きな場合には、熱フラックスのみでは説明できない事例があった。
3)　最大境界層高度は、熱フラックスと正相関の傾向を示した。特に、灌漑直前の乾燥期には良い関係にあり、境界層直上大気の鉛直移動（上昇・沈降流）の影響が見られなかった。一方、灌漑後の湿潤期には正の関係が不鮮明となり、上昇・沈降流の影響が明瞭となった。

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上田博¹・古澤文江²・野村真奈美¹・高橋仁¹・
中村健治¹・佐藤晋介³・中川勝広³・関澤信也³・
他LAPSチーム
1 名古屋大学地球水循環研究センター，
2 科学技術振興機構，
3 （独）情報通信研究機構

　晴天時の大気境界層（ABL）の構造、形成と進化を探求するため、2004年８月30日-９月４日と2005年６月29日-７月10日、沖縄で観測を行った。陸面の太陽加熱により作りだされた熱的プリュームは、ABLの上部で熱平衡に達するまで上昇し、プリュームにより持ち上げられた湿った空気は、ABL 高度で対流雲を形成すると考えられている。ABL内の対流が作りだした乱流は、レーダーやウィンドプロファイラレーダー（WPR）の観測により、ブラッグ散乱による晴天大気エコー（CAE）として検出される。Cバンド偏波ドップラ降雨レーダー（COBRA）と400MHzWPRを用い、CAEの構造、形成と進化、偏波特性を調べることができた。また、CAEとABLや雲との相関を調べるため、GPSラジオゾンデやビデオ観測も同時に行った。一方、湿潤な大気境界層が降水雲の発生・維持機構に果たす役割を解明するために、名古屋大学のドップラーレーダーとCOBRAによる降水システムの観測例の中から 2003年５月25日の沖縄島を通過した梅雨前線に伴う線状降水システムについて３次元気流構造を詳細に解析した。梅雨前線に伴う線状降水システムは下層が湿潤な環境場の弱い収束域で背の低い対流性降水雲が形成され続けることによって維持されるというメカニズムを明らかにした。

 

加藤内蔵進¹・藤波初木²・池田祥一郎³・中山祐貴³
1 岡山大学教育学部，
2 名古屋大学地球水循環研究センター，
3 岡山大学自然科学研究科

　中国大陸の梅雨前線は、大陸域でありながらとりわけ湿潤な亜熱帯高気圧域と乾燥地域との強い水蒸気傾度を持った境界にある本研究では、1998年の GAME再解析データに基づき、梅雨前線帯の南側と北側双方の水蒸気場の維持過程について調べた。その結果、前線南側のみでなく北側のLAPS特別観測域を含む淮河流域でも、一旦、まとまった梅雨降水を経験した後は、大規模場による水蒸気流入がなくても、陸面からの潜熱や顕熱の補給により、比較的厚い湿潤層が維持されることが分かった。また、淮河流域付近では、梅雨前線が淮河流域へ北上する直前の６月前半頃に陸面が特に乾燥し、潜熱が一旦減少するような興味深い季節経過が見られた。
　夏季の淮河流域の対流圏上層には南北風の季節内変動も顕著である。この季節内変動と中国大陸上の対流活動の関係を、NCEP/NCAR再解析データ及び OLRのデータを用いて解析した。この南北風変動は亜熱帯ジェット気流上の波の季節内変動と密接に関係しており、これらはチベット北部〜揚子江領域に至る領域の対流活動の変動と強く関係していることが確認された。亜熱帯ジェット上の波の季節内変動は淮河流域の大気の湿潤・乾燥化をもたらす重要な要因の一つと考えられる。

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篠田太郎¹・坪木和久¹・榊原篤志²・中村健治¹
1 名古屋大学地球水循環研究センター，
2 （株）中電CTI

　 2002年に南西諸島の宮古島周辺で行われたエアロゾンデ観測の結果を対象として、雲解像モデルCReSSを用いて数値実験を行った。大気境界層内の乾燥対流（プリューム）を解像するために、水平解像度は100mで計算を実施した。エアロゾンデ観測の結果、場合によっては、大気境界層下層の上昇気流域（プリューム内部）において、周囲の気塊よりも冷たく湿った気塊が存在する事が確認された。しかしながら、冷たい気塊は、周囲の気塊よりも密度が高いために、正の浮力をもたらさないと考えられる。本研究では、上昇気流域における冷たく湿った気塊がどのような物理過程によるものであるかを検証することを目的とした。
　数値実験の結果、観測された状況と同様に、周囲の気塊に比べて冷たく湿っている上昇気流域の存在を確認することができた。この上昇気流域においては、仮温位を用いた浮力フラックスは正の値であり、上昇気流が正の浮力フラックスによりもたらされることが確認できた。しかしながら、同領域における温位を用いた顕熱フラックスの値は、周囲に比べて冷たい気塊の存在によって、負の値となっていた。この負の顕熱フラックスを打ち消し、かつ正の浮力をもたらすだけの正の潜熱フラックスが湿った気塊によりもたらされることを確認した。このような現象は、海面からの顕熱フラックス値が非常に小さいために観測されると考えられる。このような大気境界層構造は、海面水温、大気最下層の気温とも十分に高い西太平洋域においては、比較的高い頻度で観測されると考えられる。

 

樋口篤志¹・古澤（秋元）文江²・山本宗尚²・中村健治²
1 千葉大学環境リモートセンシング研究センター，
2 名古屋大学地球水循環研究センター

　熱帯降雨観測衛星搭載降雨レーダ（PR）、マイクロ波放射計（TMI）、可視赤外放射計（VIRS）のデータから、中国の降雨は大部分が14〜20時に強いことがわかった。ただし、日変化の強さは、南の海岸から山陸部にかけてを除いてはかなり弱い。測器間の比較から、TMIの日変化がPRより遅れて観測され、VIRSの最小雲頂温度を示す時間はさらに遅れて観測されることが分かった。また、PRで層状性の雨に限れば、午前に降雨が強くなった。このような測器間の違いは、降り始めの雨は背が低くTMIが雨を捉えられず、午後は対流性降雨が多くTMIの降雨強度過小評価、15時以降の減衰期には背の高い雲頂温度の低いアンビルが広がりTMIの過大評価となるためである。一方、衛星データの長期蓄積は衛星のみでの気候値作成の可能性を秘めている。
　ここではPRから0.2°グリッドの月・年降水量データセットを作成し、PAL（pathfinder AVHRR land）との重ね合わせることにより、全球の陸面過程の応答特性の違いを調べた。その結果、アフリカ大陸サヘル地域では年降水量100mmが砂漠と植生（ステップ気候）の境界、800mmがステップとサバンナの境界、1500mmがサバンナと熱帯雨林気候との境界であることが、衛星データのみで検証された。一方、LAPS対象地域である中国、あるいはモンスーンアジアは非常に複雑な様相を呈しており、改めて、アジアモンスーンの複雑性が示唆された。

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