共同研究報告書
| 研究区分 | 一般研究 |
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研究課題 |
低気圧の発達・維持過程における水温前線の影響 |
| 新規・継続の別 | 新規 |
| 研究代表者／所属 | 北大大学院地球環境科学院 |
| 研究代表者／職名 | 准教授 |
| 研究代表者／氏名 | 谷本陽一 |
| 研究分担者／氏名／所属／職名 | |||
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氏 名
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所 属
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職 名
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1 |
下山宏 | 北海道大学低温科学研究所 | 助教 |
| 研究目的 | 海洋表層亜熱帯・亜寒帯循環系の循環境界西部では，強い南北傾度を持つ水温前線が形成されている．一方，水温前線を跨ぐ空気塊の特性は温帯低気圧東側（西側）の暖気（寒気）移流により大きく変化するため，それに伴い海面からの熱・水蒸気の供給も変化する．本研究では，水温前線近傍における海面熱フラックスの緯度変化が大気下層に与える影響を低気圧の時空間スケールで捉えなおし，海洋から大気への影響が外部強制力として個々の温帯低気圧を発達・維持させる過程にどのように関わるか，それらの過程が移流の向き・強さによってどのように変調しているかを大気観測に基づき明らかにすることを目的とする． |
| 研究内容・成果 | 1.研究内容概要 本計画では，伊豆諸島を結ぶ定期ヘリコプター便（東京愛らんどシャトル，以下TIS)の機体に気温，湿度，気圧計 を搭載し，ヘリコプターの離陸・着陸時の上昇・下降を利用した大気下層の鉛直モニタリングシステムの開発を進める．定期ヘリコプター便に搭載可能となるような安定性と安全性を兼ね備えた観測システムを開発し，頻度の高い洋上大気観測を実施する． 2.観測実施概要 TISは八丈島空港をベースに青ヶ島，御蔵島，三宅島，大島，利島間を1日1往復する．機体は東邦航空所有の2機体制で，約3ヶ月で交代する．運航時の上昇速度は1500ft/min(7.62m/s)， 下降は1000ft/min(5.08m/s)であり，巡行の飛行高度は4000-5000ft(1219-1524m)で飛行する．本計画では，TIS便の機体に，センサーとロガーを搭載し，連続的な観測を実施する．上昇・下降速度，巡航速度を鑑み，サンプリングは1秒間隔とした．このサンプリングで3ヶ月以上の連続観測が可能となるシステムを低温科学研究所の技術部と共同で開発し，平成22年12月24日から平成23年2月7日までと同年2月22日から4月6日の2期間において，ほぼ連続的に観測を行った． なお，本共同研究で開発した観測システムには，位置を同定するGPS装置は組み込まれていない．これは，機体に搭載する機器の重量・大きさの制約があることと，GPS電波の受信が機体の運航に障害を及ぼす恐れがあるためである．観測機器がTISの運航を妨げず，運航に伴う航空法関連の法令を遵守することは，本研究による観測実施において絶対不可欠なことである． 3.観測結果 平成22年11月25日の東京湾上におけるテストフライトにおいて機器の動作確認を終え，12月24日のTIS便から観測を開始した．図1に観測2日目12月25日における気温の気圧と気温の時系列を示す．この日は定期スケジュールのフライトに加え，午後に大島-御蔵島間の臨時便が入った．比較的距離の長い八丈島-御蔵島，御蔵島-三宅島，御蔵島-大島の各島間のフライトでは，巡行高度が910hPa(およそ900m)で一定していた．巡行高度でフライト中の南下に伴う気温低下と北上に伴う気温上層が記録されており，概ね期待通りの気象観測が実施できた． 4.おわりに 前述したとおり，本共同研究による観測機器では位置情報の取得していないので，観測時刻と観測位置の同定作業を行う必要がある．現在，TIS便のフライトログを解析し，時刻と位置を同定する作業を進めている．また，運航会社である東邦航空から観測機器の仕様について，いくつかの改善を求められているため，本年4月上旬で一旦観測を打ち切った．現在，新たに改良した機器の搭載について東邦航空の整備部，運航部と検討を進めているところであり，今後，数ヶ月間の連続観測を計画している．同時に，これまでの観測記録の解析を進め，当初の研究目的に記した通り，水温前線を跨ぐ大気下層の遷移の実態を明らかにする． |
| 成果となる論文・学会発表等 |
Tanimoto， Y.， A low SLP wedge and ageostrophic surface winds along the Kuroshio and its extension – Analysis and monitoring -， Air-sea Interaction and Climate Variability over the Northwest Pacific， Honolulu， December 21， 2010 |