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02シミュレーションによる可視化

2022.07.25

日本海雪雲の数値シミュレーション

主に新潟県で発生する雪雲や降雪パターンなどを考察していく。 
 
1.地形と降雪分布傾向
ますは1㎞メッシュ標高データを用いて計算した新潟県内の降雪分布を示す。

 

図1は標高分布のマップ。
図2は地上から上空まで、ごく一般的な仮想の冬型気圧配置をモデル内に作成し、西北西に一定の風が12時間吹いた場合の降雪分布をマップ化したもの。それぞれのエリア(市町村)において、海岸平野部から内陸、内陸から山間部で、局地的な雪の降り方の特性があらわれているのがわかる。

2.冬型が弱まる時に発達する雪雲パターン
新潟県内では、冬型が緩んで等圧線の間隔が広がり、風向きが北から西寄りに変化するタイミングの時に、海岸平野部で雪雲が発達することがある。このことを模擬するため、風向きの流入境界条件を2パターン用意し、雪雲の分布傾向を比較してみた。(簡単の為に数値は全て無次元化。流線は大気中層の値を引いた。)
 [4時間後]

 [8時間後]

 [12時間後]

 [16時間後]

まずは北西の風向きが継続する場合、雪雲は強い風で山へ運ばれ、海から水蒸気の供給がなくなると次第に消滅する。
一方で、風向きが次第に西寄りに変化する場合、雪雲は消えずに発達途中の段階となった。

3.(続)冬型が弱まる時に発達する雪雲パターン
次にこの違いの理由を考えるため、上記計算結果の最終ステップ(16時間後)に着目し、大気の上層断面と下層断面とで比較してみた。(上記同様、数値は全て無次元化している。)
[最終ステップの上層断面]

[最終ステップの下層断面]

風向きが次第に西寄りに変化する場合、大気上層は西南西の風が主流となっているが、大気下層の北側には北西よりの寒気が残り、佐渡島と能登半島の間に収束線が形成。 上層との風の鉛直シアにより対流雲が発生したと考えられる。

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