気象研究ノート「令和元年房総半島台風と東日本台風」が発刊されました

令和元年に、２つの台風が関東地方から東北地方を襲いました。１つは令和元年房総半島台風で、送電用の鉄塔が倒壊するなどして１都７県に渡って停電が発生し、住民生活に大きな影響を及ぼしました。もう１つは令和元年東日本台風で、国が管理する一級河川が次々と氾濫し、死者118名にも及ぶ大災害となりました。

上記の表紙は上が房総半島台風、下が東日本台風です。風台風となった房総半島台風は円形の形状を保っていますが、雨台風となった東日本台風は形が崩れ、前線のような構造ができていることが分かります。

本書は災害気象学研究室の三隅教授と、気象庁気象研究所 台風・災害気象研究部の和田章義室長が共同で編集を行ったもので、国内の第一線の研究者の皆様に、これら２つの台風に関する最新の研究成果を執筆していただいたものです。

執筆にあたっては、初学者（大学４年～修士課程１年程度）にも理解できるよう、難しい概念には模式図をつけるなど、配慮をお願いしました。

以下が目次になります。
なお販売は日本気象学会が行っています。https://www.metsoc.jp/publications/research-notes

【目次】

はじめに（和田章義）

第I部　2019 年の台風

第1章　2019 年における台風の気候学的特徴
1.1　2019 年における台風の気候学的特徴… ………………………………………………… 和田章義
1.1.1　近年の台風の特徴… ………………………………………………………………………………… 1
1.1.2　2019 年の台風の特徴………………………………………………………………………………… 3
1.1.3　2019 年の大気環境場の特徴………………………………………………………………………… 4
1.1.4　2019 年台風第15 号および台風第19 号における大気環境場…………………………………… 7
1.2　2019 年の海洋環境場と台風の関係… …………………………………………………… 和田章義
1.2.1　近年における台風活動と海洋に関する研究… …………………………………………………… 12
1.2.2　北西太平洋海域における2019 年の海面水温……………………………………………………… 14
1.2.3　北西太平洋海域における2019 年の海洋貯熱量…………………………………………………… 16
1.2.4　2019 年台風第15 号および台風第19 号の強度変化と海面水温・海洋貯熱量………………… 18
1.3　台風の偏西風との相互作用と温帯低気圧化… … 髙村奈央・和田章義・柳瀬　亘・宮本佳明
1.3.1　台風の大きさに基づく台風の分類… ……………………………………………………………… 24
1.3.2　温帯低気圧化する大きい台風と小さい台風の特徴… …………………………………………… 26
1.3.3　台風の大きさと偏西風ジェットとの関係… ……………………………………………………… 26
1.3.4　台風の大きさの違いが温帯低気圧化時の台風と偏西風ジェットとの相互作用に及ぼす影響… 29

第Ⅱ部　令和元年房総半島台風

第2章　被害の状況
2.1　被害の概要と突風の空間分布……………………………………………………………… 小林文明
2.1.1　被害概要… …………………………………………………………………………………………… 33
2.1.2　突風の空間分布… …………………………………………………………………………………… 34
2.1.3　地上気圧変動… ……………………………………………………………………………………… 36
2.1.4　平成30 年台風第21 号との比較… ………………………………………………………………… 37
2.1.5　過去の台風… ………………………………………………………………………………………… 38
2.2　暴風・突風の特徴…………………………………………………………………………… 益子　渉
2.2.1　2019 年台風第15 号の特徴… ……………………………………………………………………… 40
2.2.2　近年顕著な被害をもたらした2018年台風第21号・2019年台風第19号との比較…･･･……… 43
2.2.3　東京湾付近を通過した過去の台風との比較… …………………………………………………… 44
2.2.4　まとめ… ……………………………………………………………………………………………… 47
2.3　電力施設被害と長期停電………………………… 永田　茂・鈴木進吾・須藤三十三・丸山喜久
2.3.1　台風第15 号の被害概要……………………………………………………………………………… 49
2.3.2　電力送配電施設の被害… …………………………………………………………………………… 49
2.3.3　停電の発生状況… …………………………………………………………………………………… 51
2.3.4　復旧対応について… ………………………………………………………………………………… 53
2.3.5　近年の気象災害における施設被害・停電の発生状況… ………………………………………… 53
2.3.6　まとめ… ……………………………………………………………………………………………… 54

第3章　台風の発達と構造
3.1　発生と発達における環境場の影響………………………………………………………… 筆保弘徳
3.1.1　発生と発達の特徴… ………………………………………………………………………………… 57
3.1.2　発生期から発達時における環境場… ……………………………………………………………… 57
3.1.3　発達期における環境場… …………………………………………………………………………… 62
3.1.4　まとめ… ……………………………………………………………………………………………… 63
3.2　上陸前の構造と強度維持の要因…………………………………………………………… 宮本佳明
3.2.1　はじめに… …………………………………………………………………………………………… 66
3.2.2　数値シミュレーションの計算条件… ……………………………………………………………… 67
3.2.3　数値シミュレーションの結果… …………………………………………………………………… 67
3.2.4　まとめ… ……………………………………………………………………………………………… 70
3.3　上陸前後における構造変化………………………………………………………………… 嶋田宇大
3.3.1　はじめに… …………………………………………………………………………………………… 72
3.3.2　使用データと解析手法… …………………………………………………………………………… 72
3.3.3　構造的特徴に関連する特異な環境場… …………………………………………………………… 73
3.3.4　軸対称構造… ………………………………………………………………………………………… 75
3.3.5　非対称構造… ………………………………………………………………………………………… 76
3.3.6　高度2 km 風速と地上風速の関係に関する考察… ……………………………………………… 79
3.3.7　まとめ… ……………………………………………………………………………………………… 81
3.4　台風の眼の壁雲における正極性落雷…………………………………………………… 櫻井南海子
3.4.1　はじめに… …………………………………………………………………………………………… 83
3.4.2　データおよび解析方法… …………………………………………………………………………… 83
3.4.3　結果… ………………………………………………………………………………………………… 84
3.4.4　考察… ………………………………………………………………………………………………… 89
3.4.5　まとめ… ……………………………………………………………………………………………… 90

第Ⅲ部　令和元年東日本台風

第4章　被害の状況
4.1　被害の概要…………………………………………………………………………………… 三隅良平
4.1.1　降水分布の特徴… …………………………………………………………………………………… 93
4.1.2　被害の分布… ………………………………………………………………………………………… 94
4.2　大雨の「稀さ」の分布……………………………………………………………………… 平野洪賓
4.2.1　はじめに… …………………………………………………………………………………………… 98
4.2.2　大雨の「稀さ」とは… ……………………………………………………………………………… 98
4.2.3　「稀さ」の推定方法…………………………………………………………………………………… 99
4.2.4　リアルタイムの「稀さ」推定結果… ……………………………………………………………… 100
4.2.5　台風第19 号による大雨の「稀さ」の分布………………………………………………………… 102
4.2.6　まとめ… ……………………………………………………………………………………………… 105
4.3　千葉県市原市に発生した竜巻……………………………………………………………… 足立　透
4.3.1　背景… ………………………………………………………………………………………………… 107
4.3.2　市原市における竜巻被害… ………………………………………………………………………… 108
4.3.3　当日の環境場… ……………………………………………………………………………………… 110
4.3.4　多角的なレーダー観測の実現… …………………………………………………………………… 112
4.3.5　竜巻を引き起こした積乱雲の構造… ……………………………………………………………… 112
4.3.6　積乱雲内の渦構造… ………………………………………………………………………………… 114
4.3.7　渦の形成と竜巻被害に至るプロセス… …………………………………………………………… 114
4.3.8　竜巻飛散物の推定… ………………………………………………………………………………… 117
4.3.9　まとめ… ……………………………………………………………………………………………… 119

第5章　豪雨のメカニズム
5.1　豪雨をもたらした大気環境………………………………………………………………… 竹見哲也
5.1.1　はじめに… …………………………………………………………………………………………… 123
5.1.2　停滞性降水系と環境条件… ………………………………………………………………………… 123
5.1.3　使用データ… ………………………………………………………………………………………… 127
5.1.4　大雨発生時の環境条件の特徴… …………………………………………………………………… 127
5.1.5　湿潤絶対不安定層… ………………………………………………………………………………… 129
5.1.6　まとめ… ……………………………………………………………………………………………… 129
5.2　台風北側への降水集中のメカニズム… 柳瀬　亘・荒木健太郎・和田章義・嶋田宇大・林　昌宏・堀之内武
5.2.1　観測・解析データに基づく降水と総観場の特徴… ……………………………………………… 133
5.2.2　数値実験の設定… …………………………………………………………………………………… 135
5.2.3　標準実験の再現性と降水分布… …………………………………………………………………… 136
5.2.4　日本の地形の影響… ………………………………………………………………………………… 137
5.2.5　温暖前線の強化と台風の北～北東の降水集中… ………………………………………………… 137
5.2.6　西風ジェットの影響と台風の北～北西の降水集中… …………………………………………… 139
5.2.7　まとめ：台風第19 号の降水の特徴と温帯低気圧化との関係…………………………………… 144
5.3　降水強化のメカニズム……………………………………………………………………… 三隅良平
5.3.1　はじめに… …………………………………………………………………………………………… 147
5.3.2　観測機器と観測方法… ……………………………………………………………………………… 147
5.3.3　観測結果… …………………………………………………………………………………………… 150
5.3.4　まとめと考察… ……………………………………………………………………………………… 154
5.4　海面水温の豪雨への影響,,,………………………… 飯塚　聡・美山　透・川村隆一・中村　尚
5.4.1　日本周辺の海面水温の変化… ……………………………………………………………………… 157
5.4.2　令和元年東日本台風による大雨… ………………………………………………………………… 157
5.4.3　再現実験… …………………………………………………………………………………………… 159
5.4.4　感度実験… …………………………………………………………………………………………… 162
5.4.5　おわりに… …………………………………………………………………………………………… 166

第6章　予測可能性
6.1　北西太平洋の海面水温偏差が本州接近時の台風の進路に与えた影響について… 伊藤耕介・平野（市川）花
6.1.1　はじめに… …………………………………………………………………………………………… 169
6.1.2　台風進路の解析手法について… …………………………………………………………………… 169
6.1.3　数値実験設定… ……………………………………………………………………………………… 170
6.1.4　結果… ………………………………………………………………………………………………… 171
6.1.5　総降水量への影響… ………………………………………………………………………………… 175
6.1.6　まとめ… ……………………………………………………………………………………………… 176
6.2　進路予測精度低下の原因……………… 中下早織・榎本　剛・黒木志洸・氏家将志・竹村和人
6.2.1　台風の進路を決める要因… ………………………………………………………………………… 180
6.2.2　数値予報センター間での比較… …………………………………………………………………… 181
6.2.3　アンサンブル感度解析… …………………………………………………………………………… 184
6.2.4　感度解析の検証実験… ……………………………………………………………………………… 193
6.2.5　まとめ… ……………………………………………………………………………………………… 194
6.3　アンサンブルシミュレーションによる発達過程の再現性…… 和田章義・林　昌宏・柳瀬　亘
6.3.1　台風第19 号の急速な発達…………………………………………………………………………… 200
6.3.2　アンサンブルシミュレーション研究に関するレビュー… ……………………………………… 201
6.3.3　本研究で用いたアンサンブルシミュレーションおよび可視化手法… ………………………… 202
6.3.4　アンサンブルシミュレーション結果… …………………………………………………………… 204
6.3.5　経験的直交関数解析… ……………………………………………………………………………… 208

第7章　地球温暖化の影響
7.1　近年の温暖化の影響………………………………………………………………………… 川瀬宏明
7.1.1　はじめに… …………………………………………………………………………………………… 215
7.1.2　解析手法… …………………………………………………………………………………………… 216
7.1.3　結果… ………………………………………………………………………………………………… 217
7.1.4　まとめ… ……………………………………………………………………………………………… 221
7.2　地球温暖化が進行した場合の台風の特性………………………………………………… 金田幸恵
7.2.1　はじめに… …………………………………………………………………………………………… 223
7.2.2　擬似温暖化実験の概要… …………………………………………………………………………… 223
7.2.3　初期環境場… ………………………………………………………………………………………… 225
7.2.4　温暖化に伴う台風第19 号の変化…………………………………………………………………… 226
7.2.5　温暖化に伴う台風第19 号の豪雨の変化…………………………………………………………… 227
7.2.6　大気海洋相互作用の影響… ………………………………………………………………………… 229
7.2.7　まとめと今後の展望… ……………………………………………………………………………… 231