温暖化に伴う梅雨活動及び降水変動の特性と影響

温暖化に伴う梅雨活動及び降水変動の
特性と影響
創生テーマD i-a 気候変動に伴う気象災害リスクの評価
岡田靖子・竹見哲也・石川裕彦
京都大学防災研究所
2014年9月5日（金）
RECCA-S8-創生D研究交流会
＠リモート・センシング技術センター
はじめに
Kanada et al. (2012)等
・将来、梅雨前線の北進が遅れる
・梅雨後期、西日本周辺で日降水量が現在と比べて将来著しく増加
梅雨前線の形成・特徴
 気団との境界
 強い水蒸気・相当温位の勾配
 降水帯の南方の亜熱帯高気圧
 モンスーンによる水蒸気供給
 ジェット気流の位置
目的
梅雨期の大気場を調査することで、この時期の降水全般の特性を理解する。
データ
モデル： MRI-AGCM3.2S
期間：（現在） 1979 - 2003年、（将来） 2075 - 2099年
降水量： Aphro_JP ｛0.05°格子間隔、 1979 – 2003年｝
降水量分布
梅雨最盛期の降水量空間分布図
APHRO_JP: 1979-2003
※6月の平均値
20km: 1979-2003
60km: 1979-2003
20km: 2075-2099
60km: 2075-2099
梅雨前線
MRI-AGCM3.2S
梅雨前線の位置
→強い水蒸気・相当温位の勾配
Matsumoto et al. (1971), Ninomiya and Akiyama (1992)
 梅雨前線の位置は、925hPaの湿潤静的エネルギーを用いて調べる。
湿潤静的エネルギー： h = gz + C pT + Lq
湿潤静的エネルギーは定圧比熱（ C = 1004(J / K / kg ) ）で割ることで、相当温位に対応する。
現在
将来
F-P
p
5月
6月
梅雨前線
MRI-AGCM3.2S
梅雨前線の季節変化
3
 現在気候では，5月から6月にかけて，梅雨前線
は約5度北進
 7月はさらに2~3度北進し，その勾配は徐々に弱
まる
 将来気候では，5月・6月は30N以南での勾配が
強く，7月になり35N付近への移動が見られる．
0
5月・6月は現在に比べ前線が南に停滞
するが，7月になり急激に北進する．
6
現在
black:5月，green:6月，yellow:7月
※lon=130-140Eで平均したh/Cpの南北傾度
6
梅雨前線の将来変化
将来
3
0
25N
35N
※negative: 梅雨前線の位置に対応
※125-142E方向に平均
水蒸気輸送
MRI-AGCM3.2S
梅雨前線への水蒸気輸送は，1）南西モンスーン，2）太平洋高気圧の西端からめぐる
流入によると主に知られている．これにより梅雨前線帯へ水蒸気が供給され，降水の
強化，また梅雨前線が維持される．
1 925 hPa
v
v ⋅ qdp
q
=
水蒸気フラックス：
∫
200
hPa
g
水蒸気フラックス、収束/発散、可降水量分布図：将来気候
6月
7月
 6月，中国華南から西日本・南日本において南西風
が卓越
 7月は太平洋高気圧の張り出しにより，特に西日本
では南西風が強化
Contour : 可降水量(mm)
Color : 水蒸気fluxの収束/発散( kg m–2 day–1)
※925~200hPaの積分値
水蒸気輸送
MRI-AGCM3.2S
梅雨前線への水蒸気輸送は，1）南西モンスーン，2）太平洋高気圧の西端からめぐる
流入によると主に知られている．これにより梅雨前線帯へ水蒸気が供給され，降水の
強化，また梅雨前線が維持される．
1 925 hPa
v
v ⋅ qdp
q
=
水蒸気フラックス：
∫
200
hPa
g
水蒸気フラックス：将来変化
6月
7月
 6月，インドシナ半島の南西風，フィリピンン南風により収束した湿潤な空気が日本の南
方に広がっている
 7月は太平洋高気圧が本州の南東沖で強化
7月の太平洋高気圧の強化により，特に西日本に水蒸気が供給されやすくなる．
梅雨後期の降水量増加
MRI-AGCM3.2S
4月-8月日本における降水量（上図）・
水蒸気flux収束（下図）の時系列
※20km: black
※現在：点線, 将来：実線
※20km: black, 60km: green
※現在：点線, 将来：実線
本州・九州梅雨入り目安
※lon=125-142E,
lat=25-42Nで領域平均
大規模場における変化
MRI-AGCM3.2S
対流圏中層の暖気移流と上昇流の関係（Sampe and Xie, 2010）から温暖化時の梅
雨降水帯の変化について調べる。
500hPaの気温・風の分布： 6/25-6/29
現在
将来
Contour : 風速の絶対値
Color ：気温、ベクトル : 風
Contour : 500hPa水平温度移流(K/day)
Color ：上昇流/下降流(Pa/s)。125-142°Eで平均。
500 hPa水平温度移流と上昇流の季節進行
現在
5/1
将来
6/1
7/1
8/1
5/1
6/1
7/1
8/1
大規模場における変化
MRI-AGCM3.2S
対流圏中層の暖気移流と上昇流の関係（Sampe and Xie, 2010）から温暖化時の梅
雨降水帯の変化について調べる。
− V ⋅ ∇T = −u
∂T
∂T
−v
= Zonal + Meridional
∂x
∂y
500 hPa水平温度移流と上昇流の季節進行
現在
将来
5/1
6/1
7/1
8/1
大気安定度
大気安定度（6月）：
MRI-AGCM3.2S
d (h / Cp ) dp
現在
※正が不安定を示す。
将来
西日本と中国華南・沖
縄地方を含む南方で、
将来、より不安定にな
る傾向にある。
将来変化
6月
将来，日本列島上で特に夏季に不安定の傾向
7月
8月の降水と環境場
※気象庁
≧130mm/day（8月）
将来気候
2014年8月の豪雨は，北陸・東海・近畿・中国・
四国など広範囲にわたって被害を及ぼした．
将来気候で，日降水量130mmを超える
頻度の分布（気候値）
将来西日本で極端な降水が起こる機
会が増える傾向にある．
2014年8月の環境場と
温暖化に伴う8月の環境場の変化は？
8月の降水と環境場
※気象庁
2014年8月に不順な天候をもたら
した要因（概念図）
※気象庁異常気象分析検討会
（9月3日発表）
※気象庁
8月の降水と環境場
梅雨前線の季節変化：将来気候
水蒸気fluxと可降水量：将来気候
6
3
0
black:5月，green:6月，yellow:7月，red:8月
※lon=130-140Eで平均したh/Cpの南北傾度
25N
西日本の可降水量
は現在と比較して約
10mm増加傾向
35N
 梅雨前線は7月から8月にかけて40N付近に存
在．
 西日本では可降水量が約40mmと非常に湿潤
 太平洋高気圧の西端を回り込むように西日本
に湿潤大気が運ばれている
 東シナ海・日本海側で大気はより不安定を示
す．
2014年8月の環境場は，地球温暖化に伴う
環境場の変動と酷似している．
大気安定度：正が不安定
まとめ
梅雨前線北上の遅延
• 6月の梅雨前線は日本列島の南方で停滞
• 下層の水蒸気も同領域にて収束が集中する
• 7月、太平洋高気圧の強化・北上と共に前線も北上し、西日本での水蒸気
収束が増加
• 500 hPa暖気移流の中心も梅雨後期（7月）にシフト
梅雨後期における降水量の増加
• 水蒸気の供給の増加，大気不安定の強化により対流活動が活発になり，
梅雨後期の降水量は増加
• 日降水量130mmを超える降水も西日本で将来増加傾向
2014年8月の環境場との比較
• 梅雨前線と思われる南北勾配が40N付近に存在
• 7月に続き太平洋高気圧の西端を巡る風により湿潤な空気が供給
• 日本海側の大気不安定強化
→ 地球温暖化に伴う大気場の条件が，2014年8月の環境場に酷似
温暖化の進行に伴い，同様な現象が今後起こる可能性も推察出来る．

Download Report