Kamiguchi et al. (2011GER)

論文
  • Kamiguchi, K., O. Arakawa, and A. Kitoh, 2011: Long-term changes in Japanese extreme precipitation analyzed with APHRO_JP_EX. Global Environmental Research, 15(2), 91-100.
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    • キーワード：climate model, extreme precipitation, global warming, IPCC, water resources
Abstract

日本の長期的な極端降雨指標に関するデータセットAPHRO_JP_EXを作成した．APHRO_JP_EXには，日降水量から算出された年間の極端降雨指標が40以上含まれている．対象領域は日本の陸域のみに限られるが，長期的(1900年-2009年)かつ高解像度(0.05°× 0.05°)の一貫したデータセットであるので，気候研究だけではなく，水災害のリスク評価といった応用研究にも活用できる．加えて，温暖化が日本の極端降雨に及ぼす影響を評価するため，極端降雨指標のトレンドと経年変動をAPHRO_JP_EXを用いて調べた．

日本全域で有降水日の数が著しく減少していた．これは，特に東北地方で顕著であり，20世紀で年間約20の有降水日が失われていた．年平均日降水量については大半の領域で弱い減少傾向が見られた．日本全域を平均してみると，強降雨強度の増加が鮮明であった．強降雨の空間的な変化は西部で大きかったが，強い経年変動の影響により，多くの領域で明瞭ではなかった．また，20世紀を前半と後半に分けた比較を行い，後半の方が強降雨指標の経年変動が顕著であることが分かった．さらに，有降雨期間と無降雨期間に関する指標が地域性を明確に示しているトレンドでは，湿潤な期間の指標が日本海側で減少し，乾燥した期間の指標が太平洋側で増加することが分かった．この2つの結果は乾燥が進むことを示している．

20世紀が始まってから，地上気温が上昇するのと同時に，全体として日本の降水はより極端になってきている．しかし，そのシグナルの中にも地域性が存在している．

Memo
  • 気温が1度上昇すれば，全大気中の水分量が7%増加することが理論・モデル・観測から分かっている．しかし，降水量の変動はもっと穏やかで，1から3%の増加に留まる．これは温暖化に伴って大気循環が弱化することが要因とされている(Held and Soden, 2006)．
  • 極端降雨と気温との間には密接な関係があり，例えば，高温期では豪雨イベントが増加する(Allan and Soden, 2008)．
  • 日本の極端降雨に関する研究についてはレポート参照．
  • 極端降雨指標にはSTARDEX*1とほぼ同じ指標を使用し，Schmidli and Frei(2005)に従って4つに分類した．
  • CSTN_EXは80km間隔の雨量計データを，JP_EXは17km間隔のデータを用いている．
  • 地上気温は1970年代を除いて一貫して上昇している．年平均日降水量(PAV)は1923/24，1953，1984年に急激な変化がみられるが，一貫したトレンドは見られない．これはXu et al.(2003)と整合的．このような急激なPAVの変化はレジームシフトと呼ばれており(Minobe, 1997)，太平洋十年変動との関係性が指摘されている(Mantua et al., 1997)．
  • PAVの1984年における急激な変化についてはInoue and Matsumoto(2007)を参照．
  • PAVは地上気温と有意な相関はなく，その変動は温暖化よりも自然変動によるものが大きいと考えられる．
  • 有降水日(R1)はPAVに比べて減少トレンドが明瞭である．特に60年代以降で急激に減少している．
  • 強降雨に関する指標は増加のトレンドが見られ，地上気温との相関も高い．これは，増加トレンドに関して，自然変動よりも地球温暖化の影響が大きいことが示唆される．
  • box-whisker plot(箱ひげ図)は研究に使えそう．
  • 全体を通じて，Fujibe et al.(2006)と整合的である．

*1:STAtistical and Regional dynamical Downscaling of EXtremes for European regions