2021年8月は日本周辺域に前線が停滞し、持続的な大雨が発生した。京都産業大学と筑波大学および新潟大学は、この要因について熱帯と中高緯度の遠隔影響が共に作用する共変動メカニズムを解明した。本成果は亜熱帯気候力学の幕開けを告げるものであり、季節予報の精度向上が期待される。




日本周辺地域では夏季に前線が停滞し、これに伴って持続的な大雨が発生することがある。この現象は地球規模の大気や海洋の変動と密接に関連していることが知られている。その要因としては、大きく分けて熱帯域と中高緯度域からの遠隔影響がそれぞれ指摘されてきたが、両者の連動性については十分に明らかにされていなかった。
京都産業大学、筑波大学、新潟大学による研究チームは、西日本を中心に広い範囲で記録的な自然災害を引き起こした「令和3（2021）年8月の大雨」事例を対象に、熱帯と中高緯度からの遠隔影響が連動して大雨をもたらしたメカニズムをコンピューターシミュレーションなどによって解明した。
この大雨期間には、オホーツク海高気圧、朝鮮半島上空のトラフ（気圧の谷）、北西太平洋亜熱帯高気圧の三つの高/低気圧が南北方向に並び、その勢力を強めていた。
観測データや全球大気データ、最新の寒冷渦指標（※1）、数値モデルを用いた解析の結果、上空に発生していたブロッキング高気圧（※2）によって、小さな寒冷渦が朝鮮半島付近に集中するプロセスや対流圏上層の高気圧が誘起する地表付近の大気の流れが、隣り合うこれら三つの高/低気圧を結び付ける要素になっていたことが分かった。これに加えて、熱帯域内の積雲対流によっても北西太平洋亜熱帯高気圧が強められていたことが分かった。こうした熱帯・中高緯度変動の共働によって日本付近で水蒸気の集中や上昇気流が生じ、大雨が持続して発生したと結論付けた。
本研究は水蒸気輸送に重要な役割を担った北西太平洋亜熱帯高気圧の形成・維持メカニズムについて、熱帯域の波動力学と中高緯度域の準地衡風力学の両方の視点から解明した。これらの成果は亜熱帯気候力学の幕開けを告げるものであり、このような大気の大規模な流れの生じる要因を深く検討することで、異常気象の理解や季節予報の精度向上に貢献することが期待される。

むすんで、うみだす。　　上賀茂・神山　京都産業大学

【用語】
※1 寒冷渦指標
大気の等圧面データから寒冷渦/トラフを検出する手法。Kasuga et al. （2021）によって新たに提案された。寒冷渦/トラフとは、対流圏の中上層に発生する冷たい空気を伴った低気圧性の渦や気圧の谷のことを指す。この指標では等圧面データの幾何学的な凹み具合を用いて寒冷渦やトラフを連続的に検出することができる。
※2 ブロッキング高気圧
中高緯度対流圏において偏西風の蛇行や分流に伴い発生する高気圧。ひとたび発生すると長期間停滞する。


・関連リンク
【筑波大学】熱帯・中高緯度変動の共働が引き起こした「令和3年8月の大雨」
https://www.tsukuba.ac.jp/journal/biology-environment/20231214140000.html
【新潟大学】熱帯・中高緯度変動の共働が引き起こした「令和3年8月の大雨」
https://www.niigata-u.ac.jp/news/2023/535946/
【京都産業大学】理学部 高谷 康太郎 教授
https://www.kyoto-su.ac.jp/faculty/professors/sc/takaya-kotaro.html


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