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気候:熱帯サイクロンで見られる、強い風速下での抵抗係数の減少

Nature 422, 6929 doi: 10.1038/nature01481

大気と海洋の間に起きる運動量の移動は、高度にともなう風速の変動と、海面の粗度および風速とともに増加する抵抗係数を使って記述される。しかし、直接の測定値は風が弱い場合にのみ得られたため、風の極端な条件下における運動量の移動は、これらの現場の測定値から外挿されてきた。全地球測位システム(GPS)ゾンデが、熱帯サイクロンにともなう海洋境界層中の強い風のプロファイルを測定するために1997年以来使用されてきた。本論文では、これらのデータの解析について報告する。海面から200 m以内では高度とともに平均風速は対数関数的に増大し、高度500 mで風速は最大となり、3 kmまでは徐々に弱まる。海面における応力、粗度長、中立安定抵抗係数を決定することによって、ハリケーンの風力よりも風速が増大するにつれて、海面における運動量のフラックスが横ばいになることがわかった。現在、ハリケーンのリスク評価や暴風の動き、強さ、波浪と高潮の予測も含めて、さまざまなモデル適用に海面フラックスのパラメータ化が利用されているが、今回見出した振るまいはそれとは矛盾するものである。

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