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title: 大規模アンサンブル気候予測データd4PDFを用いた爆弾低気圧の将来変化
tags:  #爆弾低気圧 #d4pdf #将来変化  
author: [Ninomiya Lab, Kanazawa Univ](https://www.docswell.com/user/airsea)
site: [Docswell](https://www.docswell.com/)
thumbnail: https://bcdn.docswell.com/page/YE6WPNRDEV.jpg?width=480
description: 水工学講演会2018
published: June 08, 26
canonical: https://www.docswell.com/s/airsea/K1Q3JL-2026-06-08-113320
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⼤規模アンサンブル気候予測データ
d4PDFを⽤いた爆弾低気圧の将来変化
⾦沢⼤学 ⼤学院
⾃然科学研究科 1年
⾼ 裕也


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研究背景
IPCC第五次報告書︓
・気候変動よって極端現象の強化が懸念
気候変動に関する既往研究︓
・森ら(2016)︓台⾵に起因する可能最⼤⾼潮が増加傾向
・志村ら(2014)︓台⾵に起因する極⼤波浪が東⽇本沖で増加傾向
台⾵に関する研究は多いが，
爆弾低気圧(Explosive Cyclone)
の将来変化(Future Change)に関する研究が少ない
・ 冬季〜春季に⾼潮・⾼波災害を引き起こす
急速に発達する温帯低気圧
(例)
・ 2008年︓⾼波によって富⼭では死者1名，負傷者15名
・ 2014年︓⽔位上昇による浸⽔被害(根室)


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本研究における⽬的
・超⻑期積分データセットd4PDFを⽤いて
爆弾低気圧の将来変化統計変動量を明らかにする
・⽇本周辺域領域モデル実験結果を⽤いる(図-1)
⽔平解像度20km, 時間解像度1時間
・現在気候実験︓
1950年9⽉-2011年8⽉
×50メンバ(合計3,000年)
・将来気候実験︓
2050年9⽉-2111年8⽉
×90メンバ(合計5,400年)
図-1 解析対象領域(⾚線内は沿岸域)


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爆弾低気圧の抽出⽅法
・海⾯更⽣気圧(以下，SLP)分布の空間的平滑化(Gauss分布)
・周囲のSLP - 中⼼のSLP >= 1 (hPa)
・標⾼1500(m)以上は除去
・ピーク間は3.0°以上離れていること
Step1:
低気圧抽出
Step2:
トラッキング
Step3:
爆弾低気圧
判定
・N+1ステップの抽出範囲︓東⻄-各9° , 南北-各6°
・抽出範囲内に複数個ある場合はSLPが⼩さいほうを選択
・トラッキング継続時間︓24時間以上
・冬季〜春季︓10⽉〜4⽉
・最⼤発達率が1以上のものを爆弾低気圧として定義
𝒑 𝒕
𝟏𝟐
𝒑 𝒕
𝟐𝟒
𝟏𝟐
𝐬𝐢𝐧 𝟔𝟎°
𝐬𝐢𝐧 𝝋 𝒕
𝑝 ∶ 海⾯更⽣気圧(SLP)
𝑡 : 時間
𝜑︓緯度


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爆弾低気圧の発⽣数の将来変化(1)
表-1 爆弾低気圧の年平均発⽣個数と標準偏差
Average
S.D.
JRA-55
17.45
Present
10.15
2.09
Future
10.56
0.71
CC
10.01
0.33
GF
10.23
0.33
HA
9.67
0.27
MI
11.39
0.27
MP
11.17
0.34
MR
10.91
0.41
SST
・JRA-55での発⽣数
のほうが多い
データ同化の影響
・将来気候のほうが
発⽣数が多い
t検定の結果，95%で
棄却されず増加傾向
とは断定できない
・現在気候のばらつき
が⼤きい
・将来気候のばらつき
が⼩さい


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爆弾低気圧の経路の将来変化
(a) 将来気候と現在気候の差
(b) 各SST条件と現在気候の差
図-2 爆弾低気圧の通過経路の将来変化量
・将来的に太平洋上を通過する数が減少するのに対して，⽇本海上
を通過する数が同程度増加する．
・SST毎では，MIのみが太平洋上においても増加する傾向


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⽇本周辺域︓最低中⼼気圧の将来変化(1)
・JRA-55は再現期間が⼩さなところでは上限orやや外れた位置
⇔再現期間が⻑いところでは平均的な位置
・現在気候では20hPa,将来気候では30hPa程度の幅を有する
・いずれの再現期間においても
将来気候が下回る(平均値)．
・再現期間60年において，
平均で約5hPaの低下を⽰した．
図-3 爆弾低気圧の最低中⼼気圧における
再現期間(破線は各アンサンブルメン
バ，太線はアンサンブル平均を⽰す)


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⽇本周辺域︓最低中⼼気圧の将来変化(2)
再現期間60年︓
・ CC,HA,MI,MPが同程度(2,3hPa)
・ MRでは5hPa程度の低下
・ GFでは7hPa程度の低下
図-4 SST毎における最低中⼼気圧の
再現期間(アンサンブル平均値)
再現期間が⻑い，強い爆弾低気圧に限ればいずれのSST条件
においても現在気候よりも最低中⼼気圧の強度が増加する


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⽇本沿岸域︓中⼼気圧の将来変化(1)
図-5 ⽇本沿岸域における爆弾低気圧の中⼼気圧における再現期間
・JRA-55は先ほどの図-4と同様な傾向を⽰す
d4PDFは極端現象をやや弱く評価している
・⽇本周辺域と⽐べて強度は⼩さいものの，
強度⾃体は増加する傾向を⽰す


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⽇本沿岸域︓中⼼気圧の将来変化(2)
表-2 Weibull分布における
各パラメータ
α
Β
JRA-55 96.62 1001.40
Present 88.97 1000.80
Future
88.61
999.68
図-6 沿岸域における中⼼気圧のヒスト
グラムおよびWeibull分布で近似
した確率密度関数
・JRA-55と現在気候を⽐較すると，970hPa以上では少し差が
⾒られるが，それ以下では類似
・将来的に台⾵並みに発達する爆弾低気圧の割合が増加する傾向


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結論
⽇本周辺域︓
・爆弾低気圧の数が増加傾向にあるとは統計的に有意ではない．
・最低中⼼気圧の強度が増加傾向にある．
・太平洋上を通過する数が減少し，⽇本海上を通過する数が増加する傾向
・SST将来変化パターンと爆弾低気圧の発⽣数や強度の違いについての
定性的な関係が得られなかった．
(先⾏研究において，気候指数と爆弾低気圧の強度や数に弱い相関がある)
⽇本沿岸域 ︓
・周辺域に⽐べて強度は⼩さいものの，強度⾃体は増加傾向にある．
・台⾵並みに発達する爆弾低気圧の割合が増加傾向にある．