西日本周辺海域で発生する線状降水帯の支配的メカニズムを提唱 ～ 令和３年８月豪雨 （戻り梅雨）の水蒸気起源解析から紐解く～
【ポイント】
- 令和３年８月豪雨（以下「 九州 豪雨 」）では 、令和２年７月豪雨と同様に東シナ海から九州地方へ延びる線状降水帯が発生して深刻な災害をもたらしました。しかし、なぜ線状降水帯が海で形成されるのか、そのメカニズムは依然として十分に解明されていません。
- 本研究では、 水の同位体分別の過程を組み込んだ領域気象モデルによる数値シミュレーションから、線状降水帯で凝結する 多量の水蒸気の流入過程を 紐解くことで、線状降水帯の発生をトリガーする支配的な力学プロセスを提唱しました。
- 特に梅雨前線帯を東進する低気圧（以下「梅雨前線 低気圧」）の発達、その低気圧の詳細な構造の予測精度がないと 、 線状降水帯の発生予測の精度向上も困難であることが示唆されました。【概要】
西日本（特に九州地方では毎年のように 線状 降水帯の発生と持続によって甚大な豪雨災害が生じています。 線状降水帯は海上から内陸に伸びる事例が多々ありますが、なぜ山岳などの地形がない海上で線状降水帯が局在化して発生するのか、その メカニズム は依然として 十分に 解明されてい ません。 本研究で、九州大学大学院理学研究院の川村隆一教授、 理学府修士課程 2年の西村はるか大学院生 （研究当時） 、 熊本大学大学院先端科学研究部の一柳 錦平准教授、 東京大学 生産技術研究所の芳村圭教授らの研究グループは、 同位体領域気象モデル を用いた高解像度 数値シミュレーションによって、九州豪雨の要因となった状降水帯の再現実験を行い 、水蒸気起源の情報から線状降水帯の発生をトリガーする支配的な力学プロセスを提唱しました。
梅雨前線低気圧に捕捉されて流入したアジアモンスーン起源の水蒸気と太平洋高気圧の西縁に沿って流入した水蒸気 太平洋高気圧起源）が重なり合って非常に背の高い湿潤層が形成され、そこで線状降水帯が発生していることがわかりました 。 なぜ２つの水蒸気起源がマージする領域で線状降水帯が発生するのかについては、大気境界層 （※ 過程が重要な鍵となりました。具体的には、太平洋高気圧起源の水蒸気の流入に伴い自由対流高度 （※ が 1.5kmより低い領域が北へ拡張する一方、梅雨前線低気圧の南側で水平気圧勾配が急激に緩むためエクマン収束 （※ による上昇流が誘起されます。両者が重なる領域では容易に積雲対流が生じることになります。この力学プロセスが梅雨前線の南方海上で局在化した線状降水帯の発生をトリガーしていることが明らかになりました。
これらの知見は豪雨被害を軽減するための線状降水帯の 発生 予測の精度向上に資することが期待され 、特に梅雨前線低気 圧の発達や、その詳細な空間構造の精度の高い予測が求められていくことを示唆してい ます 。
本研究成果は、 2024年 6月 23日 (日 )に国際学術誌「 Atmospheric Research」にオンライン掲載（早期公開）されました。
??? また本研究は JSPS科研費補助金（ JP19H05696, JP20H00289, JP24H00369）の助成を受けました。
【今後の展開】
今回注目した事例は九州豪雨でしたが、本研究の結果から、西日本の四国地方や近畿、東海地方の近海でも同様なメカニズムで線状降水帯が発生している可能性が高いと考えられます。線状降水帯による降水量の予測精度の向上のためには、降水帯に流入するアジアモンスーン起源と太平洋高気圧起源の水蒸気の正確な把握が必要になるのはもちろんのこと、水平気圧勾配を強める梅雨前線低気圧と太平洋高気圧の動向も大変重要です。特に梅雨前線低気圧の発達や、その詳細な空間構造の精度の高い予測が求められます。
また、前述したように豪雨をもたらす線状降水帯の特徴には著しい多様性があります。たとえば、平成29年九州北部豪雨は内陸部で線状降水帯が発生し福岡県朝倉市中心に甚大な被害をもたらしましたが、先行研究と比較すると、本研究で示した降水帯の形成メカニズムとは明らかに異なっています。豪雨災害の軽減のために線状降水帯の普遍的な理解をさらに進めていきたいと考えています。
【論文情報】
掲載誌：Atmospheric Research
タイトル： A triggering mechanism of quasi-stationary convective bands in the vicinity of southwestern Japan during the summer season as deduced from moisture origins
著者名： Haruka Nishimura, Ryuichi Kawamura, Xiaoyang Li, Tetsuya Kawano, Takashi Mochizuki, Kimpei Ichiyanagi, Kei Yoshimura
DOI：10.1016/j.atmosres.2024.107544
【詳細】 プレスリリース（PDF1292KB）
???? 
熊本大学 総務部総務課広報戦略室
電話：096-342-3271
E-mail：sos-koho※jimu.kumamoto-u.ac.jp
（※を@に置き換えてください）