A Positive Feedback Process Between Tropical Cyclone Intensity and the Moisture Conveyor Belt Assessed With Lagrangian Diagnostics
Using a cloud-resolving regional model and Lagrangian diagnostics, we assess a positive
feedback process between tropical cyclone (TC) intensity and the moisture conveyor belt (MCB), which
connects a TC and the Indian Ocean (IO), the South China Sea (SCS), and the Philippine Sea (PS) vapors, from
a macroscopic view. We performed sensitivity experiments that modified the observed sea surface
temperature field over the IO and the SCS to regulate the MCB behavior, and we examined the remote
response of a prototypical TC.
The results show that the connection between MCB formation and TC
development is very robust, which was also observed in another TC’s case. The MCB plays a vital role in
transporting lots of moist air parcels toward the TC from the IO, SCS, and PS regions. The transported parcels,
which further gained the underlying ocean vapor along the MCB, are easily trapped in the inner core by radial
inflow in the atmospheric boundary layer and, subsequently, release latent heat around the eyewall, resulting
in the TC’s intensifying. This acts to further penetrate the moist parcels of remote ocean origin into the
inner core through the enhanced and expanded inflow. An additional experiment suggested that the MCB is
not formed unless the westward propagation of equatorial waves induced by TC heating overlaps with the
background monsoon westerlies. These findings support the reliability and validity of TC–MCB feedback.
雲解像領域モデルとラグランジュ診断解析を用いて、巨視的な観点から、熱帯低気圧（TC）強度と水蒸気コンベアべルト（MCB）との正のフィードバック過程を評価した。
ここでMCBとはインド洋、南シナ海、フィリピン海からTCに至る大規模な水蒸気輸送のベルトをいう。
MCBの挙動をコントロールするためにインド洋・南シナ海の海面水温（SST） を改変する感度実験を行い、典型的なTCの遠隔応答を調査した。
数値実験の結果、MCBの形成とTC発達との間には強い関係があり、他のTC事例においても同様な関係が見出された。
MCBはインド洋、南シナ海、フィリピン海からTCへ向かって多量の湿潤空気塊を輸送させる重要な役割を果たしている。
MCBに沿って輸送される空気塊は海面からの水蒸気供給で変質を受けながら、大気境界層内のインフローによってTCの内部コアに容易に捕捉される。
そして、壁雲周辺で潜熱を解放し、結果的にTCを強化することになる。TCの発達はインフローの強化と拡張を通して、遠隔海域起源の湿潤空気塊を
内部コアへ流入させるプロセスをさらに促進させる。
追加感度実験の結果、TC熱源によって誘起される赤道波の西方伝播が、背景場であるモンスーン西風領域と重ならなければ、MCBが形成されない
ことも示唆された。これらの知見はTC-MCBフィードバック仮説の信頼性と妥当性を支持している。
*Please refer to the following manuscript.
*詳細は下記論文を参照してください。
Fujiwara, K., R. Kawamura, H. Hirata, T. Kawano, M. Kato, and T. Shinoda (2017):
A positive feedback process between tropical cyclone intensity and the moisture conveyor belt assessed with Lagrangian diagnostics.
J. Geophys. Res. Atmos., 122, 12,502–12,521. https://doi.org/ 10.1002/2017JD027557
