| Project/Area Number |
22H00177
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 17:Earth and planetary science and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
重 尚一 京都大学, 理学研究科, 准教授 (60344264)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋口 浩之 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (90293943)
篠田 太郎 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (50335022)
柴田 泰邦 東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (10305419)
高橋 暢宏 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (60425767)
高薮 縁 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (10197212)
鈴木 賢士 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (30304497)
濱田 篤 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 准教授 (30550008)
岩波 越 国立研究開発法人防災科学技術研究所, その他部局等, 契約研究員 (60221793)
村田 文絵 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 准教授 (60399326)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥38,220,000 (Direct Cost: ¥29,400,000、Indirect Cost: ¥8,820,000)
Fiscal Year 2024: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2023: ¥10,530,000 (Direct Cost: ¥8,100,000、Indirect Cost: ¥2,430,000)
Fiscal Year 2022: ¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
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| Keywords | 層状性降水 / レーダ / 固体降水粒子 / 融解層 / 対流性豪雨 / 鉛直方向ドップラー観測 / MUレーダー / 衛星降水観測 / レーダー / 雲微物理過程 / 大気鉛直流 |
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| Outline of Research at the Start |
「層状性降水＝弱い降水強度」という固定観念があるが、2018年7月西日本豪雨など、近年日本で多発している広域豪雨に大きく寄与している。層状性降水は対流圏中上層に広がる乱層雲内で雪片や霰といった固体降水粒子の成長によってもたらせるが、雪片、霰のいずれが卓越するのか、観測が難しいため統計的に分かっていない。本研究は、雪片と霰で落下速度が大きく異なることを利用して地上設置レーダのドップラー観測から判別し、層状性降水過程を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年暖候期に、京都大学MUレーダーと名古屋大学のX帯気象ドップラーレーダーの鉛直方向ドップラー同時観測を実施した。なお、顕著な降雨事例では、ゾンデ観測も実施した。水平一様に広がる層状性降水を観測した結果、正味の降水量増加をもたらさない併合過程が支配的と考えられてきた気温0℃高度直上で、正味の降水量増加をもたらす雲粒捕捉成長が起こっていることが分かってきた。
層状性降水を対象に始めた観測であったが、夏の午後に定常的に発生する孤立した対流性降水を観測する機会も得た。さらに組織化した対流性豪雨を捉える事にも成功し、特筆すべき事として、全球降水観測計画(GPM)主衛星がMUレーダー上空を通過するタイミングであったため、GPM主衛星に搭載された二周波降水レーダ(DPR)とマイクロ波放射計（GMI）との同時観測が実現した。GPM通過時の対流性豪雨は、降水エコー頂が高度約10km以下の比較的背の低い対流性豪雨であった。このような比較的背の低い対流性豪雨の重要性は、熱帯降雨観測衛星(TRMM)降雨レーダー(PR) による観測の蓄積によって2010年代になって認識されるようになったため、MUレーダーを用いた降水観測が行われた四半世紀前には注目されていなかった。このため、背の低い対流性豪雨の大気鉛直流をMUレーダーが捉えたのは今回が初めてである。
背の低い対流性豪雨は気温0℃高度より下層での水粒子の活発な衝突・併合過程（「暖かい雨」の過程）が支配的であると、TRMM PRやGPM DPRが観測する降水エコーの鉛直構造からこれまで推測されてきた。しかし、MUレーダー気温0℃高度（高度約5km）直上で強い上昇流を捉え、気象ドップラーレーダーは降水粒子が吹き上げられていることを観測しており、「冷たい雨」の過程が働いていることを示していた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
大気鉛直流を得られるMUレーダーとの同時観測のお陰で、気象ドップラーレーダー単独の鉛直方向ドップラー観測で得られてきた層状性降水過程の既成概念を覆す結果が得られた。また、本研究課題の立案当初、MUレーダーの真上のみの「点」観測は、局所的な対流性降水には向かないと考えていたが、背の低い対流性豪雨を捉えることに成功した。しかも、GPM通過時であったことは、千載一遇の観測機会であった。気象ドップラーレーダー単独の鉛直方向ドップラー観測は、大気鉛直流が小さい（そのため無視できると考えられてきた）層状性降水を対象に行われてきたが、大気鉛直流を得られるMUレーダーと同時観測すれば、大気鉛直流と直結している対流性降水過程の解明に繋がることが判明した。
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| Strategy for Future Research Activity |
MUレーダーからの大気鉛直流推定を改良するとともに、観測を継続して事例を増やすことに努める。
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