2018 Fiscal Year Annual Research Report
Ultra-fast analysis of thunderstorm charge structures using polarization- and phased array radar integration system
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15H03728
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| Research Institution | Japan, Meteorological Research Institute |
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Principal Investigator |
楠 研一 気象庁気象研究所, 気象衛星・観測システム研究部, 室長 (40354485)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
足立 透 気象庁気象研究所, 気象衛星・観測システム研究部, 主任研究官 (10632391)
猪上 華子 気象庁気象研究所, 気象衛星・観測システム研究部, 主任研究官 (20442741)
吉田 智 気象庁気象研究所, 気象衛星・観測システム研究部, 主任研究官 (00571564)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 積乱雲 / 電荷分布 / 雷放電 / フェーズドアレイレーダー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度は、当該課題の最終年度として研究成果の総括を行った。前年度までの研究により明らかになった、積乱雲内の降水粒子・気流場・電荷分布の間にある密な関係性に関する知見に基づいて、とりわけフェーズドアレイレーダーによる高速スキャン観測データを用いて、積乱雲内の電荷構造に関する時間発展の理解深化に取り組んだ。
複数サイトの同時観測の結果として導出される気流ベクトルのほか、単一サイトの観測で得られるドップラー速度場から推定される気流場について、先行研究で開発された技術を応用して時間発展の解析を行い、得られた知見を取りまとめた。特に2014年9月10日に大阪府周辺で発生したダウンバーストを伴う雷雲事例については、積乱雲内で生じる強い下降気流によって電荷の存在する高度が短時間に下降する様子が明らかになった。先行研究によって、当該事例では僅か20分ほどの間に降水コアの落下と中層の水平風収束に伴う強い下降気流が発生する様子が確認されていたが、本研究では新たに、それらに伴って雷放電の開始高度が明瞭に下降する様子が明らかになった。積乱雲最上部の正電荷領域およびその下部の負電荷領域の間で生じる放電の開始高度が、当初は約8km付近に位置していたものの、下降流の発生によって約6kmにまで下がり、極めて敏感な時間応答を有することが確認された。
本研究課題では積乱雲の盛衰に伴う電荷構造の変化について、雷放電３次元観測や、二重偏波レーダーおよびフェーズドアレイレーダーを用いた観測と、事例解析や統計解析、および夏季・冬季の比較解析の手法を用いて、多角的な理解に取り組んだ。得られた成果は１分未満の極めて高い時間分解能で、積乱雲の電荷構造の時間発展を明らかにするものであり、当該課題の当初目標の達成に至った。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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