東京大学 大気海洋研究所 気候システム研究系

高薮研究室 ―Takayabu Laboratory―

      
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概要


地球は低緯度で大きく高緯度で小さい太陽放射エネルギーを受け取っています。このアンバランスが地球大気の大循環を駆動しています。そして、低緯度の地表面で受け取る太陽放射エネルギーを大気に運び上げる役割を果たすのが、積雲対流活動です。熱帯の積雲対流活動は、雲<中規模雲群<大規模雲群という具合に階層的に組織化しながら大気を加熱し、数千kmスケールの大気循環とも相互作用しています。その一方で、降雨過程の本質は水蒸気・水・氷の相変化を含む微物理過程であるため、モデル化はもちろん正確な現象把握も容易ではありません。

気候モデルでは熱帯の雲・降雨システムの現実的な再現が必要と考えられますが、実はこれについて分かっていないことがたくさんあります。また、気候変化を議論する際に雲の放射効果の定量的把握が重要です。特に熱帯域では雲の特性の変化によって地面を冷やす効果と温める効果の増減が大変微妙であるため、雲システムについてのさらなる現象的理解が必要です。

本研究室では、主に衛星データや全球気象データを用いたデータ解析により、降雨特性・熱帯域の大規模降雨システムの力学・気候影響について研究しています。これまでに私たちは雲の動きの統計解析から、熱帯域の数千kmの雲システムが理論的な対流圏の赤道波と密接に関係していることを明らかにしました。また、1997-98年のエルニーニョにおいて約ひと月で地球を一周した熱帯降雨システムがエルニーニョの終息を加速する役割を果たしたことを発見しました。たかだか数km規模の積乱雲が数10~数100km規模の中規模降雨システムを形成し、それが数千km規模の大規模システムとなり、さらにはエルニーニョなどのはるかに時間スケールの長い気候現象に影響する仕組みをひとつずつ解明していくことは大変魅力的な仕事です。また雲の放射効果についても、大規模降雨システムとの関連で調べて行きたいと考えています。

近年、新しい測器を搭載した衛星データが大変豊富です。たとえば熱帯降雨観測衛星(TRMM)は宇宙からの降雨レーダー観測という画期的なデータを提供しています。このTRMM衛星で観測されるデータの能力を最大限に活かして熱帯降雨に関する新しい描像を作り上げていくことにも力を注いでいます。最近では、2014年の2月に、2周波降雨レーダを搭載した全球降水観測計画(GPM)主衛星が打ち上げられました。この衛星により、南緯65度から北緯65度まで(地球上のおよそ9割)の降雨・降雪が観測可能になりました。このような新しい観測データも大いに活用していく予定です。

これらの現象解析からの知見を気候モデルの改良に役立てたり、温暖化に伴って身の回りの気象がどのように変化するかを知るための知識とすることもひとつの重要な目標です。現在、モデルグループとも協力して、気候モデル実験結果を利用して、地球規模の気候と気象との関係についても研究しています。