台風の科学
The Inside Story
横浜国立大学 教育人間科学部
筆保弘徳
台風の科学のラインナップ
１．台風の正体は？
日本と世界の定義
地球上最強かつ長寿の渦
台風は長距離ランナー
２．台風の構造は？
絶妙なバランス感覚
長寿の秘訣
３．誕生の謎は？
台風発生の条件
渦のルーツ
衛星雲画像で見る台風と温帯低気圧
台風：軸対称構造
温帯低気圧 前線上の雲
天気図で見る台風と温帯低気圧
台風
台風の定義
最大風速 気象庁分類 国際分類 17.2m/s未満 熱帯低気圧 Tropical depression 17.2m/s～24.5m/s 台風 Tropical storm 24.5m/s～32.6m/s Severe tropical storm 32.7m/s以上 Typhoon （Hurricane/Tropical cyclone） 地域ごとの呼び名台風の寿命
25 26 27 28 29 30 24日18 時発生 30日12時 温低化 25 26 27 28 29 30 24日18 時発生 30日12時 温低化 31 24 23 22 21台風の平均寿命 約5日
台風14号の寿命 5日
現象の寿命 10日
2010年14号長寿の渦巻き
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 0 10 20 30 40 50 60 日 m/ s 最大風速
台風の一生
発生期 発達期 成熟期 衰弱期 発生期 発達期 成熟期 衰弱期 2010年14号台風の平均寿命 約5日
台風14号の寿命 5日
現象の寿命 10日
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 0 10 20 30 40 50 60 日 m/ s 最大風速
台風の一生
発生期 発達期 成熟期 衰弱期 発生期 発達期 成熟期 衰弱期 2010年14号 発生期 バンド 状 丸っぽく なる20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 0 10 20 30 40 50 60 日 m/ s 最大風速
台風の一生
発生期 発達期 成熟期 衰弱期 発生期 発達期 成熟期 衰弱期 2010年14号 発達期 渦を巻 き出す 中心が 活発な 雲域20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 0 10 20 30 40 50 60 日 m/ s 最大風速
台風の一生
発生期 発達期 成熟期 衰弱期 発生期 発達期 成熟期 衰弱期 2010年14号 成熟期 眼 壁雲20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 0 10 20 30 40 50 60 日 m/ s 最大風速
台風の一生
発生期 発達期 成熟期 衰弱期 発生期 発達期 成熟期 衰弱期 2010年14号 衰弱期 まとまった雲 域が崩れる 消滅人間と同じ生涯
台風が動く理由
気象庁HPより 台風の月別の主な経路太平洋高気圧
偏東風
偏西風
季節風
風任せの帆船
台風は3000～5000kmも移動する
長距離ランナー
なぜ動くのか？
基本的には、台風周辺の大規模な流れによって動く
台風が動く理由
川に浮かべられた
葉っぱの流れと同じ
台風の移動と中層の風 上野・山口（2011）風任せの帆船
台風は3000～5000kmも移動する
長距離ランナー
なぜ動くのか？
基本的には、台風周辺の大規模な流れによって動く
T0514 IR 2005/9/3 03UTC 925hPa R830km T0422 IR 2004/10/8 03UTC 920hPa R410km T0222 IR 2002/10/12 02UTC 985hPa R830km
台風の個性
強くて 大きい 弱くて 大きい 強くて 小さいサイズや大きさでみても
個性的
台風の強さ・大きさ
強さ
最大風速（10分間平均値）
（表現しない）
33m/s未満
強い
33m/s以上、44m/s未満
非常に強い
44m/s以上、54m/s未満
猛烈な
54m/s以上
大きさ
風速15m/s以上の平均半径
（表現しない）
500km未満
大型（大きい）
500km以上、800km未満
超大型（非常に大きい） 800km以上
気象庁の定義
強度とサイズの関係
台風の特徴: 台風強度と台風サイズ
気圧 外中心気圧＝強度
影響半径＝サイズ
太陽活動と台風の特徴で関係があるのか？
半径 台風中心強度とサイズの関係
台風強度とサイズの関係
0 200 400 600 800 880 900 920 940 960 980 1000 1020 強風域(15m/s)半径(km) 中心気圧 (hP a) 北西太平洋の台風866(1977‐2010) 相関＝‐0.56 強くて 大きい 弱くて 大きい 強くて 小さい台風強度
台風サイズ
観測結果からみた台風の構造
静止気象衛星観測 熱帯降雨観測衛星（TRMM） 宇宙航空研究開発 機構HPより 飛行機観測 レーダー観測数値シミュレーション結果
観測結果は完全
にそろっていない
中心気圧（hPa） 最大風速（m s-1） 時間 → 急発達過程（ RI ）
熱帯低気圧（TC）の構造
発生過程
発達過程（急発達過程)
散逸過程
定常状態
Sitkowski and Barnes (2010)
http://www.taxfoundation.org/blog/show/247 16.html 気圧 風速 25 symonsez.wordpress.com
発達理論 (Ooyama 1963; Charney and Eliassen 1964)
水蒸気の凝結
→空気塊を加熱
温かい＝軽い
空気塊
→上昇
28台風の発達メカニズム
積乱雲の
活発化
渦の強化
周囲の渦や積乱雲を壊そうとする力に打ち勝つ
台風は長寿
最下層の内向きの風 下層風速の発達 暖気核の形成 気圧低下渦と雲の絆
北西太平洋 (31%)
北東太平洋(19%)
北インド洋 (6%)
北大西洋 (14%)
南太平洋 (12%)
南インド洋 (18%)
台風の発生分布
地球上で発生する年間台風
およそ80個
北西太平洋で発生する年間台風
27個
北西太平洋は極上のゆりかご北西太平洋 (31%)
北東太平洋(19%)
北インド洋 (6%)
北大西洋 (14%)
南太平洋 (12%)
南インド洋 (18%)
台風の発生分布
台風発生環境場の条件
• 海面水温が２６～２７度以上
• コリオリ力があること
• 対流圏中層が湿っていること
• 鉛直シアが小さい
• 大気の状態が不安定であること
• 対流圏下層では低気圧性回転があること
台風発生の環境場の条件
熱力学的条件
• 海面水温が２６～２７度以上
• 対流圏中層が湿っていること
力学的条件
• コリオリ力があること
• 鉛直シアが小さい
• 大気の状態が不安定であること
• 対流圏下層では低気圧性回転があること
北西太平洋 (31%)
モンスーン・偏東風波動・
ITCZ・MRG・ER・MJO
北東太平洋(19%)
偏東風波動・ITCZ ・
MRG・ER・MJO
北インド洋 (6%)
MJO・ITCZ・ER・
MRG・モンスーン
北大西洋 (14%)
TT・偏東風波動・
AEJ・SAL・MRG・ER
南太平洋 (12%)
MJO・モンスーン・
SPCZ・MRG・ER
南インド洋 (18%)
MJO・ITCZ・ER・
MRG・モンスーン
台風発生のトリガー
台風発生の謎
台風発生条件
• 海面水温が２６～２７度以上 • コリオリ力があること • 対流圏下層では低気圧性回転があること • 鉛直シアが小さい • 大気の状態が不安定であること • 対流圏中層が湿っていること 台風 発生25 19Z 23 19Z 22 19Z 21 07Z 19 19Z 19 01Z 24 19Z 20 07Z TC13 TC14 TD15 TD15 TC14 TC13 TC14 TD15 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 0 20 40 60 m/ s TD15 TC14 26 07Z 27 07Z 最大風速
台風発生の謎
台風発生条件
• 海面水温が２６～２７度以上 • コリオリ力があること • 対流圏下層では低気圧性回転があること • 鉛直シアが小さい • 大気の状態が不安定であること • 対流圏中層が湿っていること 台風 発生 台風にまで 発生しない発生メカニズム
TD15 TC14北西太平洋 (31%)
北東太平洋(19%)
北インド洋 (6%)
北大西洋 (14%)
南太平洋 (12%)
南インド洋 (18%)
台風の発生分布
地球上で発生する年間台風
およそ80個
北西太平洋で発生する年間台風
27個
地球上で発生する年間台風の卵
およそ数千個
エリート
過去の台風発生の研究
初期段階にできる渦が鍵を握る！
台風発生パターン
