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雪氷災害把握・予測のための気象レーダーと3次元風速場を用いた水平高解像積雪深推定

Research Project

Project/Area Number 22K04633
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 25030:Disaster prevention engineering-related
Research InstitutionNagaoka University of Technology

Principal Investigator

熊倉 俊郎  長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (00272865)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords雪氷災害防除 / 固体降水量 / 後方流跡線解析 / 気象レーダー / 局地数値予報 / 積雪深 / 降雪分布 / 積雪分布 / 雪氷防災
Outline of Research at the Start

気象数値シミュレーションモデルを用いた冬季の3次元風速場と気温場を用い、気象マルチパラメータレーダーの観測面への後方流跡線解析を行い、降水種別と降水の地上到達量の水平分布を推定する。また、その降雪データを用いて数値積雪圧密モデルを駆動し、豪雪時の積雪分布を推定する。加えて、短時間間隔で降雪が測定可能な装置の開発も行う。これらの結果を道路防災に役立てられるかどうかを検証することが本研究の課題である。

Outline of Annual Research Achievements

先年度に検証を行っていた冬季レーダー観測と局地気象モデル出力を用いた後方流跡線解析に基づく地上固体降水量の推定について、地上を500mメッシュで長岡市内を網羅する程度の範囲にわたって地上降水量推定を行った。2022年12月19日に起きた長岡市周辺の豪雪についてレーダー観測面5仰角について解析を行い、推定の領域内に含まれるアメダス観測点では、通常のレーダー降水量(レーダー観測面の測定結果をそのまま垂直に地表に投影する)では相関係数が0.34、RMSEが0.45だったが、仰角6度のデータを用いた後方流跡線解析では相関係数0.58、RSMEが0.37と地上降水推定の効果が大きいことが再確認された。また、通常のレーダー降水量分布と後方流跡線解析値分布を比較したところ、平地部から外れた地点で総降水量に対して1割に当たるような大きな差が見られ、本手法の必要性が示唆された。また、仰角の大きな観測の場合には後方流跡線が地表に到達するまでの時間が長くなるが、仰角3度から21.3度に至るまで相関係数が0.3-0.6程度であり、通常の垂直投影では0.2-0.3程度と比べて明らかに良い推定結果となっており、到達までの時間を逆算して予報に役立てる手法についても期待できる結果となり、今後力を入れていきたい。
また、全研究からの続きである光学式反射型固体降水観測器について、降雪粒子半径と落下速度の評価手法を抜本的に刷新しているところである。来年度の報告にはその結果を含めることができるだろう。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

固体降水種別の違いによる後方流跡線解析手法の改良について今年度は進捗がほとんどなかったため、力を入れていきたい。なお、光学式反射型の測定機器の開発については、来年度に大きな進捗が見られると考えられ、総合的にはおおむね順調とした。

Strategy for Future Research Activity

後方流跡線解析については、乱流などの不確定な影響の評価がまだである。これによりどの程度の後方流跡線距離までが有効かが決まり、それによって予報時刻が規定される。加えて、固体降水粒子種別により後方流跡線解析の条件が変わるため、今年度のような雪片のみと思われる降雪時以外を適切に評価するためには、種別の評価方法の確立が必須である。この課題の進捗が良くないので力を入れたい。観測機器の開発については鋭意進行中であり、このまま続ける。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022

All Presentation (9 results)

  • [Presentation] 光学式反射を用いた固体降水測定機器を用いた風速の推定2023

    • Author(s)
      小柳颯輝、熊倉俊郎、守田佳弘、山崎正喜、中井専人、富樫数馬、鈴木紘一、大川元造、斎藤隆幸、山倉祐也
    • Organizer
      第41回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 光学式反射型固体降水種別判別・降水強度計の物理量推定手法の改良について2023

    • Author(s)
      小柳颯輝、瓜生大地、熊倉俊郎、山崎正喜、中井専人、安達聖、鈴木紘一、斎藤隆幸、山倉祐也
    • Organizer
      2023年度日本雪氷学会北信越支部大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 長岡技大設置気象レーダーを用いた時空間的に密な降雪量分布の推定2023

    • Author(s)
      小野大樹、熊倉俊郎、中島大岳、早野真理子、本吉弘岐、中井専人
    • Organizer
      第41回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 気象レーダー観測面から真下に到達しない降雪状況の把握2023

    • Author(s)
      武田大和、熊倉俊郎、本吉弘岐、中井専人、中島大岳、早野真理子
    • Organizer
      第41回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 上空で測定されたレーダー降水量と3次元風速場を用いた地上到達固体降水量の推定と検証2022

    • Author(s)
      熊倉俊郎、古橋知季、中島大 岳、早野真理子、本吉弘岐、中井専人
    • Organizer
      2022年度日本雪氷学会北信越支部研究発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 後方流跡線解析を用いた降雪時の短時間間隔予測降水量の推定2022

    • Author(s)
      覺道由郎、小柳颯輝、古橋知季、熊倉俊郎、中島大岳、早野真理子、本吉弘岐、中井専人
    • Organizer
      第40回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 固体降水粒子種別ごとの落下速度を考慮した後方流跡線解析による地上降水量推定手法の改良2022

    • Author(s)
      猪狩吉弘、覺道由郎、小柳颯輝、熊倉俊郎、古橋知季、早野真理子、中島大岳、本吉弘岐、中井専人
    • Organizer
      第40回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 小型マイクロ波ドップラー装置を用いた降水量推定手法の検討2022

    • Author(s)
      瓜生大地、熊倉俊郎、中井専人、安達聖、鈴木紘一、山崎正喜、山倉祐也、齋藤隆幸
    • Organizer
      第40回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 光学式反射型固体降水種別判別・降水強度計を用いた種別判別と降水量推定の短時間間隔測定法の改良2022

    • Author(s)
      小柳颯輝、瓜生大地、熊倉俊郎、中井専人、安達聖、鈴木紘一、山崎正喜、斎藤隆幸、山倉祐也
    • Organizer
      第40回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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