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第 415 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 23日(木) 午前 09:30 - 11:00
Date : Thu., 23 Apr. 09:30 - 11:00
場所 :環境科学院 2階 講堂
Place:Env. Sci. Bldg. D201
Speaker: 川島正行(低温科学研究所/ 助教)
Title: 日本海北東部における筋状降雪雲の1日および半日周期振動について
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日本海北東部における筋状降雪雲の1日および半日周期振動について
川島正行(低温科学研究所/ 助教)
発表要旨:
冬季、シベリアからの寒気吹き出しの際、日本海北東部で発生する風向に平行な 筋状降雪雲は、しばしば顕著な半日周期の振動を示し、北海道西海岸に上陸する 際に周期的な降雪を引き起こす。 本研究では、この振動メカニズムを解明するため、領域大気モデルを用いた寒気 吹き出し事例のシミュレーション結果を解析した。さらに、線形浅水波モデルを 用いて、風上側の陸上における日周変動する境界層加熱および摩擦に対する海上 の境界層流の応答を調べ、領域大気モデルの結果と比較した。 領域大気モデルで得られた境界層風速のパワースペクトルは、大陸上および日本 海北東部で日周期および半日周期のピークを示した。モデル出力の調和解析で得 られた日周期および半日周期の擾乱と、線形浅水波モデルの応答との比較から、 風上側の大陸上の境界層内における加熱と摩擦の両方の変動が、降雪雲の振動を もたらす風速擾乱の発生にとって重要であることが分かった。 日本海北東部の半日周期および日周期の風速擾乱は、加熱によって生じる地衡風 バランスした擾乱と、摩擦により生じる近慣性波(慣性振動の移流)の重ね合わ せとして大まかに説明できる。また、ロシア沿海州の山脈は、1日周期擾乱の振 幅 を特に強く減少させる働きを持ち、結果として日本海北東部で半日周期の振動が 顕著になることが示唆された。 During wintertime cold-air outbreaks (CAOs) from Siberia, wind-parallel sea-effect cloud bands over the northeastern part of the Sea of Japan ( NE-SOJ) often exhibit oscillations with a prominent semidiurnal cycle, causing periodic snowfall where they make landfall on the western coast of Hokkaido Island, Japan. To elucidate the oscillation mechanisms of cloud bands, we analyzed realistic simulations of CAOs events using the Weather Research and Forecasting (WRF) Model. Furthermore, using a linear reduced-gravity shallow water ( RGSW) model, we examined the responses of idealized boundary layer flow to temporally periodic thermal and momentum forcings that represent the effects of diurnally varying boundary layer turbulence over the windward land. The power spectra of the simulated boundary layer wind speeds exhibited significant diurnal and semidiurnal peaks over the NE-SOJ. Comparison of the diurnal and semidiurnal disturbances obtained by harmonic analysis with the flow responses obtained by the RGSW model indicates that both the diurnal variations in heating and friction within the boundary layer over the windward land are important for the generation of these disturbances. Furthermore, both of these disturbances can be explained as superpositions of geostrophically balanced disturbances caused by the heating and near- inertial waves caused by the friction. It is also argued that the topography of the windward Sikhote-Alin mountain region increases the relative contribution of the semidiurnal disturbance to the cloud band oscillations by spatially concentrating the area where the air flowing out over the NE-SOJ experiences time- varying boundary layer forcing over the land.
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