伊勢湾台風の疑似温暖化実験による将来高潮の予測

伊勢湾台⾵の疑似温暖化実験 による将来⾼潮の予測 ⾦沢⼤学 理⼯研究域 ⼆宮順⼀ 京都⼤学 防災研究所 森 信⼈ ⽵⾒哲也 筑波⼤学 ⽣命環境系 荒川 理

将来台⾵変化予測と⾼潮リスク • IPCC第５次報告書 • 熱帯低気圧の減少 • 強度，最⼤⾵速，降⽔強度の増⼤ →⼤規模な⾼潮リスク増⼤の可能性 • ⼤規模な⾼潮リスクに関する検討 • 安⽥ら(2013)︓5km解像度気象モデルによる予測結果を⽤ いた⾼潮予測 • 吉野ら(2014)︓可能最⼤強度の台⾵による⾼潮予測 • 澁⾕ら(2015)︓過去台⾵の経路変化による⾼潮予測

⾼潮の将来予測における課題と 本研究の⽬的 • 課題 • 将来の不確実性 • 全球モデル予測値のバラつき • 低解像度のため強い台⾵が表現されない • 海陸⾯を考慮した⾵による⾼潮推算 • 本研究の⽬的 • MRI‐AGCM3.2S（⽔平解像度20km）によるSSTアンサンブ ル実験結果(Mizuta et al.,2014)を⽤いた将来変化量の推定 • 領域気象モデル（RCM，⽔平解像度5km）を⽤いたダウ ンスケーリング(DS)による⾼潮推算

研究の流れ 1. MRI‐AGCM3.2S（RCP 8.5，⽔平解像度20 km）によ るSSTアンサンブル実験から気象平均場の将来変 化量推定 2. JRA55をベースにした現在・将来伊勢湾台⾵のダ ウンスケーリング 1. 現在気候実験（Pre）︓⼆宮ら(2015)と同様 2. 将来気候実験（PGW; Pseudo Global Warming） 1. 2. CMIP5アンサンブル平均（C0） SST分布クラスター解析に基づく将来変化パターン（C1 ‐ 3） 3. ダウンスケーリング結果を⽤いた⾼潮推算

平均場の将来変化量(RCP8.5) 各クラスターとアンサンブル平均との差 表⾯温度 アンサンブル平均 海⾯更正気圧 気温@2m 3‐4KのSST上昇 ⼤陸側で⼤幅な気温上昇 太平洋側で気圧上昇 ⽇本海側で気圧低下 各クラスターの分布は将来変化量に対して ±10‐15%程度のバラつき

⼒学的DS(WRF)と⾼潮推算(SuWAT) ⾼潮計算 ドメイン 項⽬ 内容 計算期間 1959/9/22 12:00 – 9/27 0:00 ⽔平解像度 5 km 格⼦数 976x831 鉛直層数 56 dt 20 s 微物理 WSM 6‐class 短波放射 RRTMG ⻑波放射 RRTMG 接地境界 Revised MM5 Monin‐Obukhov 惑星境界 YSU 地表⾯ 5‐layer Thermal diffusion 雲物理 Kain‐Fritsch 都市 w/o 地形・⼟地利 ⽤ USGS GTOPO30 Nudging Spectral Nudging（波数2， 700hPaより上層に適⽤） 台⾵ボーガス 初期時刻に導⼊

伊勢湾台⾵の⼒学的DS Case Name 最低中⼼ 将来変化 パラメータ 気圧[hPa] BestTrack w/o 895 Pre w/o 901.8 C0 SST SST 859.7 C0 SST/T SST, T 889.4 C0 (SST/T/P) SST, T, P 893.0 C1 SST, T, P 894.7 C2 SST, T, P 891.3 C3 SST, T, P 891.2 SST︓海⾯⽔温，T︓気温，P︓気圧 将来変化量の⼩さい湿度，台⾵経路に 直接的に影響を与える⾵の将来変化に ついては検討していない SSTのみの疑似温暖化実験では過⼤評価 となる可能性がある．

伊勢湾台⾵の⼒学的DS Case Name 最低中⼼ 将来変化 パラメータ 気圧[hPa] BestTrack w/o 895 Pre w/o 901.8 C0 SST SST 859.7 C0 SST/T SST, T 889.4 C0 (SST/T/P) SST, T, P 893.0 C1 SST, T, P 894.7 C2 SST, T, P 891.3 C3 SST, T, P 891.2 SST︓海⾯⽔温，T︓気温，P︓気圧 将来変化量の⼩さい湿度，台⾵経路に 直接的に影響を与える⾵の将来変化に ついては検討していない

⼒学的DSに基づく疑似温暖化下の 伊勢湾台⾵による⾼潮（名古屋港） ⼒学的DS直接 ・Preでは，観測に⽐べて台⾵の遅 れと中⼼付近の再現性の影響を受 けた結果，ピーク時間の遅れと過 ⼩評価となった． ・PGWでは，経路の⻄側へのズレ により過⼩評価となった．

⼒学的DSに基づく疑似温暖化下の 伊勢湾台⾵による⾼潮 ⼒学的DS直接 ⼒学的DSの経路シフト 台⾵位置を修正した⾼潮推算結果 ・Preは観測のピークと良く⼀致 ・PGWは陸上部の⾵を伊勢湾上に 与えたため過⼩評価となった． ・Preでは，観測に⽐べて台⾵の遅 れと中⼼付近の再現性の影響を受 けた結果，ピーク時間の遅れと過 ⼩評価となった． ・PGWでは，経路の⻄側へのズレ により過⼩評価となった．

⼒学的DSに基づく疑似温暖化下の 伊勢湾台⾵による⾼潮 ⼒学的DS直接 最⼤⾵速分布 ⼒学的DSの経路シフト 台⾵位置を修正した⾼潮推算結果 ・Preは観測のピークと良く⼀致 ・PGWは陸上部の⾵を伊勢湾上に 与えたため過⼩評価となった． ・Preでは，観測に⽐べて台⾵の遅 れと中⼼付近の再現性の影響を受 けた結果，ピーク時間の遅れと過 ⼩評価となった． ・PGWでは，経路の⻄側へのズレ により過⼩評価となった．

疑似温暖化伊勢湾台⾵による⾼潮 推算結果のまとめ ⾼潮偏差のピークとその時刻 □︓⼒学的DS直接利⽤ △︓⼒学的DS結果をシフト ＊︓△に経験的台⾵モデルを適⽤ Pre，C0，C1，C2，C3 ⼒学的DS結果は経路のズレ，移 動の遅れから観測と⼀致せず， 温暖化評価をできる結果となっ ていない． 経験的台⾵モデルを利⽤した場 合に台⾵強⼤化の影響が確認で きる．

まとめ • MRI‐AGCM3.2SのSSTアンサンブル実験結果を⽤いた将来 変化量とJRA‐55から擬似温暖化伊勢湾台⾵のダウンス ケーリング実験を⾏い，⾼潮推算を⾏った． • 将来変化パラメータ感度実験 • SSTのみの疑似温暖化は台⾵を過⼤評価 • SSTアンサンブルダウンスケーリング実験 • 温暖化によって台⾵強化 • 経路の⻄へのズレ Oku et al., 2014 • ⾼潮推算 • 経路のズレが⼤きく評価が困難 • 表⾯粗度， • 初期値アンサンブル，地形ずらし等の対応必須 • 将来気候で⾼潮偏差の増⼤（経験的台⾵モデルを⽤いた検 討）