梅雨前線に沿って発生する円形雲クラスターの発達過程

The development process of circular-shaped cloud clusters alined along Meiyu/Baiu front

------------------------ 概要 ------------------------  English

 梅雨前線に沿って,直径約300kmもある円形の巨大な雲クラスターが東西に等間隔に並ぶ現象について解析した。これは,梅雨前線帯に おける豪雨発生時の典型的なパターンのうちのひとつである。例えば1993年8月6日の鹿児島豪雨の時に現れた。よって学問的興味のみ らず防災の面でも,この現象のメカニズムを解明する必要があるが,過去にはこれを直接に扱った研究例がない。気象衛星のデータ以 外には,雲を扱える広範囲で連続的なデータが存在しないことがその原因と考えられる。そこで本研究では,数値シミュレーションを 行うことでデータの不足を補い,これを調査した。

 解析対象とした事例は,2002年6月27日に中国揚子江流域で発生した事例である。データの質と入手のしやすさから,できるだけ至近 の例が望ましいので,この事例を選択した。使用したデータは領域客観解析データと,静止気象衛星のTBB(cloud top equivalent black body temperature)データで,いずれも気象庁提供のデータである。数値モデルは,The Fifth-Generation NCAR/Penn State Mesoscale Model(MM5)を使用した。

 解像度5kmのMM5によって雲クラスターがよく再現され,その3次元構造が明らかになった。雲クラスターは下層から上層まで達する上 昇流と,下層での正渦度と収束を伴っていた。上層では下層とは対照的に負渦度と発散が卓越していた。これらの性質は,Maddox (1980)のMCCs(Mesoscale Convective Complexes)と類似した点が多い。雲の3次元的形状は,ちょうどキノコのような形になってい る。アンヴィルが水平方向に広がる分だけ,頭が大きくなっている。

 梅雨前線上にしばしば発生する水平波長約1000kmのメソαスケール低気圧と雲クラスターの関係についても調査した。雲クラスター とメソαスケール低気圧の中心位置はずれていて,両者が決して1対1に対応する擾乱ではないことが明らかになった。雲クラスターは メソαスケール循環が強化する下層の前線付近から発生していた。よって,雲クラスターは低気圧の内部構造であり,雲クラスターと 低気圧が複雑に相互作用をしているものと考えられる。これは,Ninomiya and Akiyama (1992)で強調された「梅雨の多種スケール階 層構造と各種スケール間の相互作用」の具体例であるといえる。








------------------------ Abstract ------------------------

 The circular-shaped cloud clusters, which are about 300km in diameter, aline along Meiyu/Baiu front from east to west in the uniform interval, are investigated. This is one of typical patterns causing heavy rain in Baiu frontal zone. For example, the pattern appeared and heavy rain attacked Kagoshima on 6 August 1993. We must study it not only from scientific interest but also from defencing disaster. So far, no one studies about it directly, because there is no continuous and high-resolutional data for the cloud sysytem except satellite data. In this study, numerical simulations are performed to supply the lack of data.

 In this paper, simulations and analyses of cloud clusters that are generated over Yangtze River Basin in China on 27 June 2002, as the latest case, are performed using the Fifth-Generation NCAR/Penn State Mesoscale Model(MM5) with a fine-mesh grid size of 5km. The used data are the Geostatinonary Meteorological Satellite (GMS) IR data and Regional objective analysis (RANAL) data.

 The model reproduced the cloud cluster very well, and the 3-dimensional structure is shown. The simulated cluster has upward wind cores from lower to upper troposphere, positive vorticity and convergence at the lower. While, there is negative vorticity and strong divergence at the upper level. These features are resemble to MCCs (Mesoscale Convective Complexes) by Maddox (1980). The anvil of cluster spreads widely in horizontal direction at the upper level, so the 3- dimensional cloud shape is just like a mushroom.

 The relationship between the cloud clusters and meso-α-scale lows, which often appear on the Baiu front in the typical interval of 1000km, is also investigated. The center of the low and cluster do not coincide, so they are not the same disturbance. The clusters generate near the low level front intensed by meso-α-scale circurations, so the cloud clusters are included in meso-α-scale lows, and they interact with each other. The case studied in this paper is an example of "multi scale aspects of Baiu and interaction among each scale" stressed in Ninomiya and Akiyama (1992).