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Development of estimation methods of physical quantities of new snow considering cloud microphysical processes using numerical meteorological model

Research Project

Project/Area Number 16K01340
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Natural disaster / Disaster prevention science
Research InstitutionNational Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention

Principal Investigator

Nakai Sento  国立研究開発法人防災科学技術研究所, 雪氷防災研究部門, 総括主任研究員 (20360365)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 橋本 明弘  気象庁気象研究所, 予報研究部, 主任研究官 (20462525)
Research Collaborator YAMAGUCHI Satoru  
MOTOYOSHI Hiroki  
YAMASHITA Katsuya  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords降雪 / 新積雪 / SSA / 雲物理 / レーダー / メソ気象学 / 雪氷学 / 気象モデル / 比表面積 / 新積雪密度 / 偏波レーダー / 雪氷災害 / 雪崩
Outline of Final Research Achievements

The specific surface area (SSA) of newly fallen snow (NS) was measured and the data of 102 cases were compiled and analyzed. The SSA of NS varied depending on the types of falling snow particles, local meteorological and synoptic conditions, and types of snow cloud deduced from radar observations. The SSA values of NS from low-pressure systems were smaller than that of NS from winter monsoon clouds. A comparison was made between observationally derived SSA of NS using empirical functions and cloud-particle contribution ratio derived from numerical experiments. Both parameters showed similar variation in daily-mean basis. It means that the estimation of the SSA using numerical meteorological models would be possible.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

新雪のSSAという新しい指標を使うことで、今まで記述できなかった、降雪粒子が持つ履歴情報を積雪変質モデルに導入できる可能性を示すことができた。これは、社会的には、降雪起源の弱層になりやすい降雪となりにくい降雪を区別した予測の可能性を示唆したものである。
さらに、数値気象モデルそのものについても、本研究の雲物理過程寄与率の診断手法は、将来の雲物理スキーム改良による新積雪物理量の予報の可能性を示した。これは例えば2014年の関東甲信の大雪の時に多発したような、降雪種起源の表層雪崩の予測にも役立つと期待される。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (42 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Open Access: 5 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (36 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Measurement of specific surface area of falling snow2018

    • Author(s)
      Yamaguch, S., M. Ishizaka, H. Motoyoshi, S. Nakai, V. Vincent, T. Aoki, K. Yamashita, A. Hashimoto, and A. Hichikubo
    • Journal Title

      Proceedings, International Snow Sceince Workshop, Innsbruck, Austria, 2018

      Volume: なし Pages: 527-530

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  • [Journal Article] First attempt at predicition of avalanches resulting from no rimed falling snow crystals in Japan2018

    • Author(s)
      Nakamura K., S. Yamaguchi, M. Nemoto, H. Motoyoshi, and I. Kamiishi
    • Journal Title

      Proceedings, International Snow Sceince Workshop, Innsbruck, Austria, 2018

      Volume: なし Pages: 967-970

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  • [Journal Article] 数値気象モデルによる降雪粒子予測の高度化2018

    • Author(s)
      橋本明弘, 本吉弘岐, 三隅良平, 折笠成宏
    • Journal Title

      北海道の雪氷

      Volume: 37 Pages: 63-66

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  • [Journal Article] Numerical weather prediction experiment in collaboration with research activities in glaciology and snow disaster prevention.2017

    • Author(s)
      Hashimoto, A., M. Niwano, T. Aoki, H. Motoyoshi, S. Yamaguchi and S. Nakai
    • Journal Title

      CAS/JSC WGNE Research Activities in Atmospheric and Oceanic Modelling

      Volume: 47

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    • Open Access
  • [Journal Article] Relationships between snowfall density and solid hydrometeors, based on measured size and fall speed, for snowpack modeling applications2016

    • Author(s)
      Ishizaka M., Motoyoshi H., Yamaguchi S., Nakai S., Shiina T., and Muramoto K
    • Journal Title

      The Cryosphere

      Volume: 10 Issue: 6 Pages: 2831-2845

    • DOI

      10.5194/tc-10-2831-2016

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Measurement of specific surface area of falling snow2018

    • Author(s)
      Yamaguch, S., M. Ishizaka, H. Motoyoshi, S. Nakai, V. Vincent, T. Aoki, K. Yamashita, A. Hashimoto, and A. Hichikubo
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  • [Presentation] First attempt at predicition of avalanches resulting from no rimed falling snow crystals in Japan2018

    • Author(s)
      Nakamura K., S. Yamaguchi, M. Nemoto, H. Motoyoshi, and I. Kamiishi
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      International Snow Sciene Workshop
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      Hashimoto, A., Narihiro Orikasa, H. Motoyoshi, and R. Misumi
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      2018 AGU fall meeting
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  • [Presentation] 山岳性降雪雲における降水形成過程に関する バルク法雲微物理モデルを用いた解析2018

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      橋本明弘, 折笠成宏, 本吉弘岐, 三隅良平
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  • [Presentation] Multivariable Scheme for Diagnosing Ice Particle Features in a Bulk Microphysics Model2018

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      Hashimoto, A., H. Motoyoshi, R. Misumi, and N. Orikasa
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      AMS 15th Cloud Physics Conference
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  • [Presentation] 降雪系弱層形成に関する気象数値モデルを用いた再現実験2018

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      橋本明弘, 本吉弘岐, 山口悟, 中村一樹, 河島克久, 庭野匡思, 中井専人
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      Hashimoto, A., H. Motoyoshi, K. Nakamura, S. Yamaguchi, K. Kawashima, M. Niwano and S. Nakai
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      EGU General Assembly 2018
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      中井専人・本吉弘岐・熊倉俊郎・石坂雅昭・山下克也・村上茂樹
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      日本気象学会2018年度春季大会
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      山下 克也・山口 悟・本吉 弘岐・中井 専人
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      日本気象学会2018年度春季大会
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  • [Presentation] 2018年1月から2月の大雪時の降水系2018

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      中井専人・本吉弘岐・山下克也・山口悟
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      2018年度(公社)日本雪氷学会北信越支部大会
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  • [Presentation] 新潟県で測定した南岸低気圧に伴う降雪時と冬型気圧配置時の降雪時の降雪種 -2018年1月22日から24日の事例-2018

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      山下克也・中井専人・本吉弘岐
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      2018年度(公社)日本雪氷学会北信越支部大会
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  • [Presentation] 2018年1-2月大雪時の北信越地方における降雪分布と降水系2018

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      中井専人・本吉弘岐・山下克也・山口悟
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  • [Presentation] 新潟県上越市で測定した降水粒子の落下速度変化2018

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      山下克也・中井専人・本吉弘岐
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      雪氷研究大会(2018・札幌)
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  • [Presentation] 2018年1月大雪時の新潟県における降水系と降雪時気温2018

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      中井専人・本吉弘岐・山下克也・山口悟
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      ワークショップ『降雪に関するレーダーと数値モデルによる研究in長岡(第17回)』
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      Machinaka Campus Nagaoka (長岡市)
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      Machinaka Campus Nagaoka (長岡市)
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    • Author(s)
      Masaaki Ishizaka
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      International Workshop of falling snow and snow cover
    • Place of Presentation
      Machinaka Campus Nagaoka (長岡市)
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  • [Presentation] Measurement of Specific Surface Area of falling snow for description of falling snow properties.2017

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      Satoru Yamaguchi
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      International Workshop of falling snow and snow cover
    • Place of Presentation
      Machinaka Campus Nagaoka (長岡市)
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  • [Remarks] 降雪ワークショップ:雲物理過程と新積雪物理量・その表現と計測

    • URL

      http://yukibousai.bosai.go.jp/others-files/KouWS_FY2018Nagaoka/

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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