Papers in Meteorology and Geophysics
Online ISSN : 1880-6643
Print ISSN : 0031-126X
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  • 藤枝 鋼
    2018 年 67 巻 p. 1-14
    発行日: 2018年
    公開日: 2018/02/23
    ジャーナル フリー

    地上気象観測所の周辺の観測環境が地上気温等の観測結果に及ぼす影響を評価することは重要である。特に、大気や雲からの大気放射(下向き長波長放射)が地表面温度等に影響を与えることにより、気温の観測結果を左右することが知られている。しかしながら、大気放射を観測する地点の数は限られている。このため、気温や水蒸気圧等の地上気象観測データから晴天時の大気放射量(下向き長波長放射照度)を推定する様々な計算式が提案され、陸面モデル等における1時間平均程度の大気境界層の熱エネルギー収支の簡易推定などに利用されている。ところが、これらの式は、特定の地域や過去の限られた期間における観測データに基づいて作成されていたことから、近年の日本付近の気象条件への適用の可能性については、改めて検証する必要があると思われた。

     本研究では、晴天時の大気放射量を推定するためにこれまでに用いられてきた代表的な計算式について、2010年3月31日から新しい日射放射観測が開始された札幌、館野(つくば)、福岡、石垣島及び南鳥島(Marcus島)の国内の5地点における昼間の大気放射量の観測データに基づいて精度評価を行った。その結果、大気放射量の観測値と計算値との間に少なくない誤差やその季節変動等が確認された。このため、各地点の地域特性に合うように、比較的放射理論に基づいた式であるBrutsaert(1975)の式の係数を改良した新しい式を適用した。そして、誤差の季節変動が現れなくなるなどの良好な結果を得た。さらに、曇天時を含む気象条件にも適用が可能となるように、日照時間と相対大気路程(相対エアマス)を用いて、晴天時の推定値を補正する方法を新たに開発し、精度評価をしたところ、計算値と観測値との差の平均値がほぼ0になるなどの良好な結果を得た。

  • 伊藤 耕介, 沢田 雅洋, 山口 宗彦
    2018 年 67 巻 p. 15-34
    発行日: 2018年
    公開日: 2018/06/11
    ジャーナル フリー
     台風予測に関する高解像度領域非静力学モデルの性能評価を行うために,5 kmメッシュの気象庁非静力学大気モデル(NHM5km_atm)及びそれに海洋モデルを結合した大気海洋結合モデル(NHM5km_cpl)を用いて,北西太平洋全域を計算領域とした台風予測実験を行った。計算対象は2012-2014年の1200UTCに台風が存在したほぼ全ての事例であり,予測時間は3日間である。本研究では気象庁全球モデル(GSM)の出力を0.5度格子に粗視化したものを初期値・側面境界値として用い,NHM5km_atmとNHM5km_cplによって得られた台風の進路と強度の予測精度をRegional Specialized Meteorological Center (RSMC) Tokyoベストトラックに対して検証し,またGSMの予測精度とも比較を行った。実験の結果,24-60時間の進路予測に関してはNHM5km_atmとNHM5km_cplはGSMよりも良く,特に水平風の鉛直シアが強い場合に改善率は最大20%に達した。ただし,統計的にはこれらの平均値の差は,両側検定で信頼水準90%を超える改善とは認められなかった。強度予測に関しては,初期時刻において強い台風が現実的に再現されていないことがあり,短時間予測の誤差は大きいものの,2日以上の予測に関しては,NHM5km_atmとNHM5km_cplはGSMに比べて20%以上の改善が認められ,統計的にも非常に有意であることが明らかとなった。またNHM5km_cplはNHM5km_atmに比べて,台風強度は平均的に見て弱く再現される傾向にあったものの,変化傾向の相関係数に関しては改善傾向を示していた。このほか,台風の中心決定方法が短時間の進路予測に対して数%程度の影響を及ぼすこと,最大風速予測の成績は参照するベストトラックデータの種類にも依存することが明らかとなった。
  • 木村 一洋
    2018 年 67 巻 p. 35-44
    発行日: 2018年
    公開日: 2018/07/27
    ジャーナル フリー
     体積ひずみ計のような地殻変動データは、降水の影響を受けることがある。降水の影響を受ける地殻変動 データに対して降水補正は有効であり、降水補正にとって唯一の入力値である降水量データの品質は重要で ある。しかし、降水の影響を受けるものの雨量計が併設されていない地殻変動観測点も非常に多い。そのよう な観測点に雨量計が併設されていない地殻変動データの降水補正に用いる降水量データについて、どのよう な降水量データを利用するか検討する必要がある。
     気象庁が設置した体積ひずみ計では、全ての観測点に雨量計を併設している。また、気象庁ではアメダスの 雨量計を平均約17km間隔で設置している。さらに、雨量計の観測とレーダーの観測を組み合わせた解析雨量 も作成している。本稿では、これら3つの降水量データによる体積ひずみ計の降水補正の効果を比較した。その 結果、体積ひずみ計に雨量計を併設することの重要性や、解析雨量の有効性が確認された。この結果は、雨 量計が併設されていない地殻変動データの降水補正にとって重要である。
  • 堤 之智
    2018 年 67 巻 p. 45-56
    発行日: 2018年
    公開日: 2018/08/10
    ジャーナル フリー
    1992~1998年の6年間にわたって富士山頂(3776 m)で対流圏オゾンの連続観測を行った。この観測は、日本の対流圏中層におけるオゾンのいくつかの特徴を示している。山岳の気象観測所は通常山谷風の影響を受けるが、平均オゾン濃度のわずかな日内変動量(0.77ppbv)は、山頂の空気が境界層の影響をほとんど受けていないことを示している。山頂でのオゾンの年変動は、5月と10月の最大値、8月と12月の最小値の双山型の季節変化を示している。この双山型の季節変化の原因となっている夏の最小値は、オゾン濃度が低い海洋性大気が夏季に山頂で支配的である結果である。しかし、6月には水蒸気混合比が低く渦位(PV)が高い大気中で高濃度のオゾン(60ppbv以上)が観測されることがあり、この高濃度オゾンは成層圏や上部対流圏での起源を示唆している。一方、冬季オゾンの小さな変動性は、冬季のオゾン光化学と強い帯状風によると示唆される。また成層圏からのオゾン流入頻度の減少もこの冬季のオゾンの小さな変動性に寄与すると考えられる。晩秋から初春にかけて、日平均オゾン濃度と快晴時日射量の変化の同期と12月下旬の両方の最小値の発現時期の一致は、この間に日射が山頂で観測されたオゾン濃度を制御していることを示唆している。春季になると、日平均オゾン濃度は日射量の増加に付随して増加している上にオゾン濃度はPVと相関しておらず、山頂での春季のオゾン最大は主にオゾンの光化学生成の結果であることが示唆される。しかし、成層圏オゾンの間接的な流入や経時した成層圏オゾンの春季のオゾン最大値への部分的な寄与の可能性は否定できない。山頂での6年間のオゾン観測は、0.49ppbv毎年の増加トレンドを示しているが、有意水準95%では有意な結果ではない。
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