要旨

八田 由紀子

海面状態や大気の変動は,対流活動に大きな影響を及ぼす.また,そのような環境場の対流活動への影響は,対流の強さだけではなく,雨の降り方などの対流の性質にも及ぶことがわかってきている.そこで本研究では,熱帯海上の対流活動について環境場に対する応答特性をより詳細に示すことを目的とした.特に環境場については下層(海面・海上)状態と大気循環とを分けて考え,対流活動と環境場の関係をより限定的に解析した.使用したデータは,衛星観測により得られたOLR (Outgoing Longwave Radiation),降水頻度,降雨頂高度,降水量,雲水・雲氷量,SST (Sea Surface Temperature),海上風と,客観解析データの500 hPa面鉛直風である.
データはすべて半旬平均値を用い,季節変化や季節内振動に着目した.解析期間は20002001年,対象領域は熱帯太平洋 (100W60E15S15N)である。
下層状態の指標としてSST,海上風速,海上風収束発散を用い,対流活動と下層状態の応答関係を,対象領域・対象期間の全てのデータを抽出することにより統計的に求めた.その結果,対流活動はSST26℃以上で活発化し,SST29℃以下では海上風の収束量に敏感に応答していた.また,SST29℃以上になると海上風の収束発散ではなく,海上風の絶対値に敏感に応答していた.下層状態が対流に及ぼす影響を見ると,対流活動の季節変化は下層状態にほぼ依存していたが,空間的な対流活発域と不活発域のコントラストや季節内周期の変動に関しては他の要因の影響が大きいことが示された.そのような下層状態以外の要因の影響を大気変動の影響であるとし,下層状態ごとに大気変動に対する対流の特性の応答を調べた.下層状態が対流活動にとって好条件であるほど,降雨頻度や雲水・雲氷量は大気変動に対する感度がよいが,逆に降雨頂高度は大気変動に対する感度が悪いことがわかった.また,同程度のOLRや雲水・雲氷量であっても下層条件が異なれば降雨形態は異なることが示された.
以上のような対流の特性と環境場との関係から以下のことが推測された.下層状態が対流にとって不利な条件であるときは,大気変動は新しいシステムの生成よりも既存の対流を活発化させる働きをし,対流の高度や強度,アンビルを増加させる.逆に好条件の時は,下層条件によって対流の高度はすでに限界に達しており,大気変動は降雨頻度や雲粒子の密度の増減に影響を与える

It is well known that convective activities and rain characteristics are affected by sea surface conditions and large scale circulation. This study examines the dependence of convective characteristics on the sea surface and atmospheric conditions. Analyzed datasets are OLR (Outgoing Longwave Radiation), rainfall, cloud water, SST (Sea Surface Temperature) and sea surface wind datasets derived from satellites, 500 hPa vertical velocity obtained from reanalysis datasets. Target domain is the tropical Pacific, and the analysis period is from 2000 to 2001. All of these data are averaged for pentad-mean in order to investigate seasonal and intraseasonal oscillations.
General relationships among the convection, SST, the sea surface wind speed and  the sea surface wind divergence are deduced statistically. Convections become frequent at around SST 26 and are sensitive to the sea surface wind convergence when SST is lower than 29. When SST is higher than 29, the wind speed has much influence on convective activities. Sea surface conditions can explain most of seasonal marches in convection, while atmospheric circulations mainly influence the intraseasonal oscillation of convection and strengthen spatial contrast between active and weak convective areas. When the sea surface condition is favorable for convections ,convective rain occurrences and cloud water amounts are more sensitive to the atmospheric variations, but the less sensitivity is found for the storm height. As the sea surface condition varies, convective feature also varies even though OLR or cloud water amount does not change. These relationships between convective characteristics and surrounding conditions may be summarized as follows: When the surface conditions are unfavorable for convections, the atmospheric circulation strengths the existing  systems' activity rather than generating new systems, controlling the storm height, rain rate and anvil amounts. On the other hand, when the surface conditions are in favor of convections, the storm height easily reaches its limit and has no room to reflect on atmospheric changes, but rain occurrence and cloud particle density  are affected by them.


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