報告書番号

V10026

タイトル（和文）

自己組織化マップを用いた日本域の夏季における異常気象パターンの抽出

タイトル（英文）

Classification of Anomalous Summer Climate around Japan by the Self-organizing Map

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

時空間的に複雑に変動する日本域の夏季における気候場を理解するために、パターン分類手法の一種である「自己組織化マップ」を導入することによって、過去の日本域の異常気象のパターン分類を行うと共に、その変化傾向を調査した。この手法は、異常気象・極端現象に関係する日本域の気候偏差場の抽出と異常気象の発生要因の理解のための有力な手段となる。分類には対流活動の指標となる外向き長波放射と気圧面高度場の再解析データを用いた。自己組織化マップを用いて日本域夏季の気候偏差場を6 x 6のマップに分類した結果、猛暑や冷夏、および梅雨前線の強弱に関連したパターンを抽出できた。各パターンの長期変化傾向を調べた結果、猛暑型は解析対象期間の32年間(1979~2010年)で増加傾向であり、前半に比べて後半では1.5倍程度、出現頻度が増加していた(表1)。一方、冷夏型は減少傾向であり、前半に比べて後半は半分程度しか観測されていないことがわかった。さらに、マップ上に分類された気候偏差パターンの遷移を追跡することで、猛暑年および冷夏年の気象場の挙動の概略を、視覚的に把握できた。

概要 （英文）

Spatial patterns of anomalous summer climate around Japan have been investigated by using a neural network algorithm, so-called "Self-Organizing Map" (SOM). The SOM analysis is a nonlinear classification technique which extracts patterns in high-dimensional data onto a two-dimensional map, which visualizes those nonlinear relationships. We analyzed three atmospheric variables (i.e., outgoing longwave radiation, 200- and 850-hPa geopotential heights) by the SOM. The analysis well captured the feature of anomalous summer climate in relation to extreme high- and low-temperature events around Japan. The SOM results exhibit that the frequency of cool summer patterns gradually decreases and reversely that of hot summer is significantly increases during past 32 years (1979-2010). The frequency of extreme hot-summer patterns is about 1.5 times greater in the second half of the period than in the first half. Furthermore, the result of the analysis also visualizes the transition of the climate pattern by tracking it on the map, leading to easy understanding of the entire behavior of the anomalous climate during the hot- or cool-summer.

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