夏季晴天日の関東平野における局地風系型の近年における変化

<p>1.　はじめに</p><p>夏季晴天日において，東京や熊谷など関東地方平野部では日中の高温が頻発している．日中の気温分布に影響を及ぼす大きな要因として海陸風などの局地風系が挙げられる．関東平野の局地風系は，日本付近の気圧傾度とも密接に関係し，夏型気圧配置の出現頻度増加と関連した高温への関与も指摘される．しかし，気圧配置型の経年変化に伴う局地風系の変化や気温分布に及ぼす影響は明らかではなく，風系の日変化についても，長期間の観測データを用いてその特徴を詳細に解析した例は少ない．本研究ではこれらの解明に向け，高密度な地上観測資料を用いて風速の高度補正や品質管理を行って長期に使用できる地上風データを整備し，夏季晴天日における局地風系の特徴および経年的な変化について検討した．</p><p></p><p>2.　資料と方法</p><p>気象庁アメダスに加えて，自治体の大気汚染常時監視測定局（常監局）における風向風速の毎時値を用い，1978年から2017年まで（40年間）の7，8月を対象とした．前回の報告（2020年秋季大会 S403）で整備した長期にわたる地点情報を用いて，推定した地表面粗度から対数則に基づき統一高度（10 m）の風速を求め，風速計高さの違いによる影響を補正した．また，常監局は近傍の地物による風への影響が大きい地点も含むため，西ほか（2015）による品質管理手法を参考に，長期に使用可能で観測環境の変化が小さい地点の選別を行った．近隣のアメダス毎時値を比較対象として常監局地点に内挿し，風向や風速の差（D値）を集計して一定基準を超過する年を除き，基準を30年以上満たした237地点（約77％）を解析に用いることとした．</p><p>晴天で一般場の気圧傾度が小さく，典型的な局地風系の出現が期待される晴天弱風日の抽出を行い，対象日として492日を選んだ．地上風は，逆距離加重法により5 km 間隔の格子点に内挿して平滑化し，収束・発散量を求めた．</p><p></p><p>3.　結果</p><p>まず，晴天弱風日日中における風系と発散場のコンポジット解析を行った．午前中には，沿岸部で海岸線に直交する海風がみられ，海風前線に対応する収束域が神奈川県から東京都区部付近に現れた．午後になると，広域海風の発達とともに全域で南〜南東寄りの風向に変化するが，都区部西部付近には東京湾海風と相模湾海風との収束域が残っていた．また，海風前線の内陸への侵入が都区部付近でやや停滞し，風下側において弱風域とそれに伴う収束が認められた．このような詳細な風系場の特徴や，海風前線に伴う収束域および都心部風下側の弱風域の時間変化を，観測風からも詳細にとらえることができた．</p><p>晴天弱風日を前半と後半の各20年に分け，近年における日中の風系変化について検討を行った．その結果，埼玉県や東京都西部付近で0.5 m/s程度の風速減少傾向が認められた（図）．これらの地域では地表面粗度の変化が大きく，粗度の増大から想定される風速の変化と近年の風速減少は同程度であり，これらが対応している可能性が示唆された．</p><p>次に，平野部における毎時（8時〜19時）の収束・発散量に対し主成分分析を行ったところ，上位（第1〜3）の各主成分の負荷量分布および主成分得点の日変化は，晴天弱風日に特徴的な収束・発散場とそれぞれよく対応していた．そこで，日ごとに差異のある風系の特徴を系統的に検討するため，対象日における毎時の主成分得点（第1〜3主成分）に対してクラスター分析を適用し，晴天弱風日の風系をA〜Eの5類型に分類した．分類した各類型は一般場の気圧傾度との関係が認められ，地上風系はA〜Eの順に，南寄りの海風が卓越して風速も大きい分布から，東風が関東平野に広く卓越する分布となった．また，対象期間を10年ごとに分けて各類型の出現頻度を求めたところ，東寄り風系が卓越するEは減少傾向にあるのに対し，南風が卓越し海風前線が速やかに内陸へ侵入するAは近年増加傾向にあった（表）．今後，局地風系の近年における変化について，気圧配置型の変化や夜間風系との関わり，気温分布との関係を含めて検討したい．</p>