大規模アンサンブル気候予測データ を用いた爆弾低気圧の将来変化

⼤規模アンサンブル気候予測データ 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

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， 爆弾低気圧の将来変化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)

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

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 Step1: 低気圧抽出 ・ピーク間は3.0°以上離れていること 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

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

爆弾低気圧の発⽣数の将来変化(2) (a) 将来気候 (a) 現在気候 図-2 爆弾低気圧の各メンバにおける年平均発⽣個数 ・この15メンバにおいて個数が少ない 経路や気圧低下量の点から調べたが，原因の特定はできなかった 発達過程に影響を与える因⼦の特定が課題

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-3 爆弾低気圧の通過経路の将来変化量(個/year) ・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

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-4 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)

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-5 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

結論 ・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 増加する傾向にある． ・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)