2016 Fiscal Year Research-status Report
気象モデルからの雲物理過程を考慮した新積雪物理量推定手法の開発
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16K01340
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| Research Institution | National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention |
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Principal Investigator |
中井 専人 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)
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| 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)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 比表面積 / SSA / 新積雪密度 / 偏波レーダー / 気象モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
降雪の新積雪密度ρinitについて，防災科学技術研究所雪氷防災研究センターにある降雪粒子観測施設(FSO)の，降雪粒子を直接取り込む-3℃の低温室を使用し，降雪を変質させずに測定した．並行して，過去の観測も含めて測定事例を整理し，比表面積(SSA)及びρinitの観測データ，レーダー観測，および気象モデルの比較を可能にした．また，長岡で開催したInternational Workshop of falling snow and snow coverにおいて，新積雪物理量と降雪粒子の特性，及びレーダー観測される降雪雲に関する発表，討議を行った．レーダーに関して，防災科学技術研究所雪氷防災研究センターの所有するＸバンド偏波レーダー(mp2レーダー)を使用し，雪雲内の降水強度，気流，及び偏波パラメーターについての観測値を得た．ρinitとSSAの測定された降雪粒子をもたらした降雪雲について，降水強度の鉛直プロファイル，及び，高度ごとの降水強度出現頻度分布を解析した．さらに、気象庁の数値気象モデルJMA-NHMによる，地上及び大気下層の雲物理量(雪，霰，雲氷，雨，雲水の混合比と数濃度)及び気温，過飽和度から，大気下層におけるSSAを診断的に推定するアルゴリズムを試作し，実測値との比較を可能にするとともに， ρinitとSSAが測定された降雪粒子をもたらした降雪雲について，降雪粒子の成長を解析できるように，必要な時間をさかのぼった時刻からの数値実験をJMA-NHMを用いて行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究は，比表面積(SSA)及びρinitの測定を行い，同時に偏波レーダー観測を行って降雪雲の雲物理構造に関する情報を得ておき，それを気象モデルから診断する手法を開発する．28年度は，暖気が入って雨・みぞれになることが多く、ρinitの測定は行えたがSSAとの同時測定はできなかった．しかし，過去事例も含めて観測データから事例抽出を行うことにより，気象モデルと比較可能なデータを得ることができた．一方，気象モデルからはアルゴリズムの試作と共に，JMA-NHMを用いた数値実験のデータセットが作成され，データ交換が行えた．このように，観測については好条件に恵まれなかったためやや遅れが生じたが ，次年度の計画に向けて必要とされるデータセットをひととおり整えることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
FSOにおいてSSAとρinitの同時測定を行い，観測データの蓄積も図る．レーダー観測についても平成28年度と同様の設定によって継続し，降雪強度の3次元分布，鉛直流に加えて，偏波パラメーターの鉛直プロファイルから雲内の降雪粒子形状の変化を解析し，雲内でどのような雲物理過程が卓越して測定されたSSAを持つ降雪が形成されたのか観測的に記述する．以上の観測により作成されたデータセットを使用し，降雪のSSAと気象モデル内で予測される変数との関係を解析する．その結果を基に，平成28年度に試作したSSAを診断的に推定するアルゴリズムを改良し，実測値との比較による検証を行っていく．
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| Causes of Carryover |
平成28年度は暖冬傾向で雨・みぞれになることが多く，SSAとρinitの同時測定ができなかった．本研究ではこのような年々の変動も考慮して3年間の観測を予定しており，29年度使用額となった分は観測のために使用する．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記理由に基づく分は，当初計画の29年度分に加えて観測のための経費として使用する．それ以外は，国際学会を含めた成果発表のための費用，投稿料，データ蓄積用ストレージ等であり，当初計画通りに使用する予定である．
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