| Project/Area Number |
23K13416
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 22040:Hydroengineering-related
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| Research Institution | Toyama Prefectural University |
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Principal Investigator |
吉見 和紘 富山県立大学, 工学部, 講師 (80962208)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | フェーズドアレイ気象レーダ / 降水ナウキャスト / Dualドップラー解析 / 三次元風速場 / 鉛直風 / 洪水予測 / 立体観測データ |
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| Outline of Research at the Start |
近年、水災害が社会問題化していることから、降雨予測に関する研究・技術開発が精力的に行われている。一方で、そのほとんどは地上雨量データを用いた手法であり、気象レーダの高層観測データを最大限に活用した予測技術は確立されていないのが現状である。高層観測データを最大限に活用することができれば、降雨の予測先行時間の確保や予測精度向上が見込まれることから、結果として洪水予測精度の改善が期待できる。そこで本研究では、高速立体観測が特長である最新型の気象レーダを活用した降雨及び洪水予測手法を確立し、河川管理に資する高層観測データの有用性を明らかとする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
フェーズドアレイ気象レーダで観測されたドップラー風速を三次元風速場の推定を行った。また、従来のパラボラ型気象レーダで観測されたドップラー風速を併用し、Dualドップラー解析を行った。両者の解析結果を比較し、それぞれの特徴を整理すること、Dualドップラー解析による鉛直風推定結果がVVP法を用いた鉛直風の推定結果よりも優れた推定値をもたらすことが示された。
また、フェーズドアレイ気象レーダの特徴である高密度な仰角数が、三次元風速場の推定精度にもたらす影響を評価するため、従来のパラボラ型気象レーダにおける鉛直方向の仰角密度とフェーズドアレイ気象レーダの仰角密度、それぞれにおいて風速場を推定し、両者の結果を比較した。その結果、VVP法による推定結果に顕著な差が見られなかった一方で、Dualドップラー解析においては、高密度な仰角データを用いた解析結果の方が、推定結果のばらつきが小さくなることが示された。具体的には、解析結果の傾向として、仰角密度が低くなると弱風の頻度が多くなり、強風の頻度が少なくなる傾向であることがわかった。
さらに、これらにより推定された風速場をナウキャストに導入し、予測精度の改善を試みた。具体的には推定された鉛直風をしきい値として、上空の雨水の生成を抑制するアルゴリズムを導入し、降水ナウキャストを実施した。引き続き、ナウキャストにおいて降水予測を行う上で重要となる鉛直方向の水分量の算出に鉛直風の情報を活用することで雨水の上空の滞留時間を適切に評価し、モデルを再構築していく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
鉛直風の推定アルゴリズムがおおむね確立され、100仰角以上のフェーズドアレイ気象レーダの観測データと10仰角程度のパラボラ型レーダの観測データを用いた風速場推定の解析環境が構築されたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、ナウキャストにおいて降水予測を行う上で重要となる鉛直方向の水分量の算出に鉛直風の情報を活用することで雨水の上空の滞留時間を適切に評価し、モデルを再構築していく予定である。また、予測雨量データを用いた水位予測を実施する予定である。
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