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第321回 大気海洋物理学・気候力学セミナー のおしらせ

日　時： 4月25日(木) 9:30 - 12:00
Date ： Thu., 25 Apr. 9:30−12:00　
場　所： 環境科学院D201室
Place ： Env. Sci. Bldg. D201

発表者：佐藤 陽祐 (北海道大学大学院理学研究・地球惑星科学部門 北海道気象予測技術分野・北海道気象技術センター/特任准教授)
Speaker:Yousuke Sato (Faculty of Science, Department of Earth and Planetary Sciences Hokkaido University/Specially Appointed Associate Professor)
題目：台風のライフサイクルと雷頻度に関する考察〜雷モデルを用いた数値実験～
Title：Dependency of lightning frequency on lifecycle of a tropical cyclone ~Numerical study by a meteorological model coupled with lightning component~

発表者：山崎 孝治 (地球環境科学院/学術研究員 兼 名誉教授)
Speaker:Koji Yamazaki (Faculty of Environmental Earth Science/Project reseacher & Professor Emeritus)
題目：対流圏を通した準２年振動（QBO）の冬季極渦への影響
Title：Influence of the quasi-biennial oscillation (QBO) on the winter polar vortex through a tropospheric pathway

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台風のライフサイクルと雷頻度に関する考察〜雷モデルを用いた数値実験～
佐藤 陽祐 (Yousuke Sato) 発表要旨：


　本研究では雷モデルを実装した気象モデルの数値実験により、雷の頻度と台風のライフサイクル
との関係に関する考察を行った。雷を考慮した数値実験を行うために雷モデルを独自に開発し、次
世代気象気候ライブラリ（SCALE: Nishizawa et al. 2015, Sato et al. 2015)に実装した。実験
設定はMiyamoto and Takemi (2013)に基づき、理想実験で台風の発生から定常状態までの196時間の
計算を行った。実験の結果から、台風の急発達直前に雷の頻度が最大になり、その後減少し、発達
中～定常状態では雷の頻度は小さかった。この原因は台風のライフサイクルによって生じる対流の
違いによって生じていると考えられる。発表ではSCALEに実装した雷モデルの詳細についても紹介する



対流圏を通した準２年振動（QBO）の冬季極渦への影響
山崎 孝治 (Koji Yamazaki) 発表要旨：



  熱帯成層圏の準２年振動（Quasi-Biennual Oscillation;以下QBO）は成層圏の東西風が
およそ28ヶ月周期で西風・東風と振動する現象である。QBOが東風の時(50hPaで)、冬季の
北極域成層圏の極渦が弱い。即ち、極夜ジェットが弱く、しばしば成層圏突然昇温（北極
域の成層圏気温が急上昇する現象）が起こる。突然昇温は対流圏の惑星規模の波が増幅し
成層圏へ伝播して起こる現象である。熱帯成層圏のQBOと北極域の極渦の関係はこの関係を
最初に発見したHolton and Tan(1980)からHolton-Tan関係（HT関係）と呼ばれている。なぜ、
HT関係があるかについて、Holton-Tanの論文では、QBOが東風の時、惑星波が赤道方向へ
伝播できず、高緯度に行くので極渦を弱めるのではないかと示唆している。その後、成層圏の
プロセスを中心に種々の仮説が提案されたが、まだ決定的な結論は得られていない。一方、
QBOは北半球冬季の中緯度の地表気温にも影響し、QBOが東風位相の時は、中緯度、特に
東アジアで寒冬になりやすいことが知られている。これは北極域成層圏の極渦が弱まる影響が
対流圏まで及ぶからとこれまでは考えられていた。
　ここでは、熱帯対流圏から中緯度対流圏への道筋が存在するとの仮説を提示する。QBOが
東風位相の初冬、熱帯対流圏界層の気温が低下し、そのため対流高度が最も高いインドネシア
付近で活発になる。その加熱がロスビー波となり対流圏で中緯度に伝わり、気候場の惑星波を
強める。その結果、中緯度で対流圏から成層圏への惑星波の上向き伝播が強まるというストー
リーである。

  The quasi-biennial oscillation(QBO) is a phenomena that alternating westerly and easterly zonal 
wind that descends from the tropical upper stratosphere to the tropical tropopause with about 
28-month period. When the QBO is in an easterly phase (at 50hPa), the high-latitude polar vortex 
tends to be weak, namely, the polar night jet is weak and stratospheric sudden warming(SSW) 
frequently occurs. The SSW is caused by the upward propagating planetary waves from the 
troposphere. The relation between the QBO and polar vortex is named Holton-Tan (HT) effect 
after the first paper that found this effect. The mechanism of HT effect is suggested as follows 
by Holton and Tan (1980).When the QBO is in an easterly phase, the planetary wave cannot 
propagate into the tropical latitude. Thus, the wave deflect to the polar region and weaken the 
polar vortex. Yet, questions regarding its mechanism remain unanswered. On the other hand, 
the QBO also affects the mid-latitude surface climate. For instance, in an E-QBO winter, the 
mid-latitude tends to experience cold weather. It is so far explained by the stratospheric polar 
vortex influence on the troposphere.
  Here we show a new hypothesis that the QBO affects polar vortex through the tropical troposphere 
and mid-latitude troposphere. In an E-QBO winter, convection over maritime continent becomes 
active, because the tropopause temperature becomes low. The heating produces Rossby waves 
that propagate into the mid-latitude. Then the propageted waves enhance the climatological 
planetary wave field. As a result, the upward planetary wave propagation from the troposphere to 
the stratosphere is enhanced.
　

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