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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Elucidation of the Mechanisms of Severe Local Storms Utilizing Integrated Water Vapor Observation Network in Tokyo Metropolitan Area

Research Project

Project/Area Number 17H00852
Research InstitutionJapan, Meteorological Research Institute

Principal Investigator

小司 禎教  気象庁気象研究所, 気象衛星・観測システム研究部, 室長 (70354446)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 酒井 哲  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 (00377988)
川村 誠治  国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所リモートセンシング研究室, 主任研究員 (10435795)
阿保 真  首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (20167951)
津田 敏隆  京都大学, 生存圏研究所, 名誉教授 (30115886)
永井 智広  気象庁気象研究所, 気象衛星・観測システム研究部, 室長 (30343891)
瀬古 弘  気象庁気象研究所, 予報研究部, 室長 (60354445)
足立 アホロ  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 (80354520)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords局地豪雨 / 水蒸気 / 高頻度観測 / データ同化 / 都市効果
Outline of Annual Research Achievements

研究計画に則り、観測を継続し、実験システムの構築と解析を行った。
【課題1】首都圏水蒸気稠密観測:可動式水蒸気ライダー1台で2箇所(相模湾、川崎)で観測を実施、中央防波堤埋立地内で電源工事等翌年の観測準備を行った。葛西臨海公園にウィンドプロファイラーを設置し、5月末より観測を実施した。国土地理院のGEONETを補完し、15km間隔で首都圏を覆うよう、5台のGNSS受信機を設置し、連続観測を継続した。気象レーダーによる下層水蒸気の解析手法開発のため、気象庁東京レーダーを用いた試験解析及び、位相の安定した気象研究所の固体素子二重偏波レーダーで位相データの観測・収集を行った。地デジ信号による下層水蒸気解析について、これまで開発してきた手法の高度化を行い、試験観測及び観測点の整備を行った。マイクロ波放射計、ドップラーライダーによる水蒸気、風の連続観測を実施した。夏季、不安定降水の予想される日に高層気象台(茨城県つくば市)に依頼し、15時に高層ゾンデ観測を実施。
【課題2】同化・数値シミュレーション:3年目から本格実施するデータ同化実験のためのシステムを、気象研のスーパーコンピューター内に構築し、高頻度データ同化の効果について考察した。水蒸気ライダーによる水蒸気鉛直構造データの同化実験に着手した。さらに、豪雨発生時の大気状態解析のため、高頻度観測データの同化実験を、過去にさかのぼって実施した。
【課題3】シビアストーム機構解明:2008年以後の首都圏豪雨時の事例について、観測データの高頻度同化実験を実施し、外部強制力の弱い2008年8月5日のいわゆる雑司ヶ谷豪雨事例の場合でも、高度500mの下層で水蒸気量が多く、水蒸気フラックスは他の豪雨事例と共通していることなどの特徴を見出した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

初年度に電波免許申請の関連で整備ができなかったウィンドプロファイラーについて、2018年5月末に葛西臨海公園で観測を開始し、計画していた全ての測器で観測を行っている。
発生頻度の少ない首都圏豪雨事例について、過去に遡って解析を行う環境を構築した。統計的に豪雨の発生環境、機構の解明を進めることが可能となった。

Strategy for Future Research Activity

研究調書に則り、2019年度も首都圏で水蒸気や風の稠密観測を実施する。得られた観測データを高頻度に同化し、高精度・高分解能の大気データを作成する。得られた大気データ、および気象レーダーや気象衛星ひまわりによる降水や雲の情報を解析し、首都圏に豪雨が発生する機構を明らかにする。

Remarks

2019/12/20 映像メディア学会・優秀研究発表賞「地上デジタル放送波を用いた水蒸気量推定」
報道:新聞5件,テレビ1件.

  • Research Products

    (51 results)

All 2019 2018

All Journal Article (16 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (34 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Automated compact mobile Raman lidar for water vapor measurement: instrument description and validation by comparison with radiosonde, GNSS, and high-resolution objective analysis2019

    • Author(s)
      Sakai Tetsu、Nagai Tomohiro、Izumi Toshiharu、Yoshida Satoru、Shoji Yoshinori
    • Journal Title

      Atmospheric Measurement Techniques

      Volume: 12 Pages: 313~326

    • DOI

      https://doi.org/10.5194/amt-12-313-2019

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Geometrical properties of hydrometeors during the refreezing process and their effects on dual-polarized radar signals2019

    • Author(s)
      Nagumo Nobuhiro、Adachi Ahoro、Yamauchi Hiroshi
    • Journal Title

      Monthly Weather Review

      Volume: 147 Pages: 1753-1768

    • DOI

      https://doi.org/10.1175/MWR-D-18-0278.1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of GNSS Buoy for a Synthetic Geohazard Monitoring System2018

    • Author(s)
      Kato Teruyuki, Y. Terada, K. Tadokoro, N. Kinugasa, A. Futamura, M. Toyoshima, S. Yamamoto, M. Ishii, T. Tsugawa, M. Nishioka, K. Takizawa, Y. Shoji, H. Seko
    • Journal Title

      Journal of Disaster Research

      Volume: 13 Pages: 460~471

    • DOI

      https://doi.org/10.20965/jdr.2018.p0460

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-dimensional radio images of winter lightning in japan and characteristics of associated charge structure2018

    • Author(s)
      Yoshida Satoru、Yoshikawa Eiichi、Adachi Toru、Kusunoki Kenichi、Hayashi Syugo、Inoue Hanako
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      Volume: 14 Pages: 175~184

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/tee.22795

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Applications of GNSS Slant Path Delay Data on Meteorology at Storm Scales2018

    • Author(s)
      Kawabata Takuya、Shoji Yoshinori
    • Journal Title

      InTech Open

      Volume: 1 Pages: 143-161

    • DOI

      doi:10.5772/intechopen.75101

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Data assimilation experiment of precipitable water vapor observed by a hyper-dense GNSS receiver network using a nested NHM-LETKF system2018

    • Author(s)
      Oigawa Masanori、Tsuda Toshitaka、Seko Hiromu、Shoji Yoshinori、Realini Eugenio
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 70 Pages: 1-16

    • DOI

      https://doi.org/10.1186/s40623-018-0851-3

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ローカルな水蒸気変動のGPS/GNSSによる解析2018

    • Author(s)
      小司禎教
    • Journal Title

      気象研究ノート

      Volume: 236 Pages: 74-81

  • [Journal Article] はじめに:TOMACSによる稠密気象観測と第Ⅰ部の構成2018

    • Author(s)
      小司禎教
    • Journal Title

      気象研究ノート

      Volume: 236 Pages: 1-3

  • [Journal Article] 地上デジタル放送波を用いた水蒸気量推定2018

    • Author(s)
      川村 誠治、花土 弘、纐纈 丈晴、太田 弘毅、清水 慎吾
    • Journal Title

      映像情報メディア学会技術報告

      Volume: 42 Pages: 17-20

  • [Journal Article] 降水強度推定への二重偏波情報の利用2018

    • Author(s)
      足立アホロ
    • Journal Title

      気象研究ノート

      Volume: 236 Pages: 58-73

  • [Journal Article] 2013年7月23日孤立積乱雲発生に先立つ開封前線と非降水エコーの関係2018

    • Author(s)
      南雲信宏
    • Journal Title

      気象研究ノート

      Volume: 236 Pages: 97-107

  • [Journal Article] Kuバンド高速スキャンレーダーで見た積乱雲内の降水コアの動態2018

    • Author(s)
      佐藤英一,楠研一
    • Journal Title

      気象研究ノート

      Volume: 236 Pages: 48-57

  • [Journal Article] 2014年6月24日に東京都調布市付近に激しい降雹をもたらした雷雨の二重偏波解析2018

    • Author(s)
      山内洋,足立アホロ,小司禎教,佐藤英一
    • Journal Title

      気象研究ノート

      Volume: 236 Pages: 165-174

  • [Journal Article] 2008年8月首都圏局地豪雨のGPSデータ同化実験とアンサンブル予報2018

    • Author(s)
      齊藤和雄,小司禎教,折口征二,Le Duc
    • Journal Title

      気象研究ノート

      Volume: 236 Pages: 250-265

    • Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 夏期のラジオゾンデ観測の概要と都市における混合層高度の解析2018

    • Author(s)
      小田僚子, 清野直子
    • Journal Title

      気象研究ノート

      Volume: 236 Pages: 31-35

  • [Journal Article] 短時間強雨事例の大気環境場2018

    • Author(s)
      清野直子
    • Journal Title

      気象研究ノート

      Volume: 236 Pages: 36-44

  • [Presentation] Study of the Mechanisms of Severe Thunderstorm in Tokyo Metropolitan Area using High Frequent Assimilation of Ground-based In-situ and Remote-sensing Observations2019

    • Author(s)
      Yoshinori Shoji, Tetsu Sakai, Ahoro Adachi, Satoru Yoshida and Tomohiro nagai
    • Organizer
      The 13th Conference on Mesoscale Convective Systems and High-Impact Weather in East-Asia
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Maritime Water Vapor Estimation using Ocean Platform GNSS Measurement2019

    • Author(s)
      Shoji Y., T. Kato, Y. Terada, T. Tsuda, and M. Yabuki
    • Organizer
      The 13th Conference on Mesoscale Convective Systems and High-Impact Weather in East-Asia
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mobile Water Vapor Raman Lidar for Localized Heavy Rainfall Forecasting in Japan2019

    • Author(s)
      Sakai, T., T. Nagai, S. Yoshida, T. Izumi, H. Seko, S. Yokota, Y. Shoji
    • Organizer
      American Meteorological Society 99th annual meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2018年3月1日に茨城県行方市で発生した竜巻による農業被害の特徴2019

    • Author(s)
      横山 仁・鈴木 真一 ・岩波 越
    • Organizer
      日本農業気象学会2019年全国大会
  • [Presentation] Ensemble-based Singular Value Decomposition Analysis to Clarify Relationship between the Atmospheric State and the Hydrometeors2019

    • Author(s)
      Yokota, S., H. Seko, N. Nagumo, H. Yamauchi, R. Kudo, T. Sakai, Y. Shoji, T. Kawabata, Y. Ikuta, and H. Niino
    • Organizer
      7th International Symposium on Data Assimilation (ISDA)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ライダーによるエアロゾル、気温、CO2、水蒸気同時観測結果を用いた大気境界層の研究2019

    • Author(s)
      柴田泰邦、阿保 真、長澤親生
    • Organizer
      第23回大気ライダー研究会
  • [Presentation] ライダーによるCO2 と水蒸気の鉛直分布同時観測2019

    • Author(s)
      柴田泰邦、阿保 真、長澤親生
    • Organizer
      第65回応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] GNSS視線遅延量を用いた顕著現象の事例解析(2)2018

    • Author(s)
      星野俊介・小司禎教
    • Organizer
      日本気象学会2018年度秋季大会
  • [Presentation] A study to measure PWV and wave height over the ocean by kinematic PPP procedure with MADOCA Real-time Orbits2018

    • Author(s)
      Yoshinori Shoji
    • Organizer
      JpGU Meeting 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 大気診断のための高頻度データ同化実験2018

    • Author(s)
      小司禎教
    • Organizer
      日本気象学会2018年度春季大会
  • [Presentation] 3次元変分法による地上観測データ同化の対ゾンデ検証2018

    • Author(s)
      小司禎教
    • Organizer
      日本気象学会2018年度秋季大会
  • [Presentation] 1990年代のGPS可降水量再解析2018

    • Author(s)
      小司禎教
    • Organizer
      日本気象学会2018年度秋季大会
  • [Presentation] 2017 年夏季の東京湾岸における水蒸気ライダー観測2018

    • Author(s)
      酒井哲, 永井智広, 吉田智, 小司禎教
    • Organizer
      第36回レーザセンシングシンポジウム
  • [Presentation] 2017 年夏季の東京湾岸における水蒸気ライダー観測2018

    • Author(s)
      酒井哲, 永井智広, 吉田智, 小司禎教
    • Organizer
      日本気象学会2018年度秋季大会
  • [Presentation] 地デジ放送波を使った水蒸気量推定手法開発の現状2018

    • Author(s)
      纐纈 丈晴、川村 誠治、花土 弘、太田 弘毅
    • Organizer
      第 623回URSI-F会合
  • [Presentation] 地デジ放送波を用いた水蒸気量観測の現状2018

    • Author(s)
      川村 誠治、花土 弘、纐纈 丈晴
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会2018年度大会
  • [Presentation] 地デジ放送波を用いた水蒸気量推定手法の研究開発-首都圏展開の現状と今後の展望-2018

    • Author(s)
      川村 誠治、花土 弘、纐纈 丈晴
    • Organizer
      気象学会2018年度春季大会
  • [Presentation] Water vapor estimation using digital terrestrial broadcasting waves for prediction of localized heavy rainstorms2018

    • Author(s)
      Kawamura, S., H. Hanado, T. Kouketsu, H. Ohta, T. Iguchi
    • Organizer
      AOGS 15th Annual Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 地デジ放送波を用いた水蒸気量推定手法の研究開発-首都圏観測展開とその初期結果-2018

    • Author(s)
      川村 誠治、花土 弘、纐纈 丈晴、清水慎吾
    • Organizer
      気象学会2018年秋季大会
  • [Presentation] RASS観測におけるパラメトリックスピーカーの利用2018

    • Author(s)
      足立アホロ、橋口浩之
    • Organizer
      日本気象学会2018年度春季大会
  • [Presentation] 二重偏波レーダーによる雨滴粒径分布の形状パラメータ推定の試み2018

    • Author(s)
      足立アホロ、小林隆久、山内洋、南雲信宏
    • Organizer
      日本気象学会2018年度春季大会
  • [Presentation] 凍雨および雨氷のJMA-NHMの再現性と環境場の特徴 -2016年1月29日の事例-2018

    • Author(s)
      南雲信宏、足立アホロ、山田芳則、川島正行
    • Organizer
      日本気象学会2018年度春季大会
  • [Presentation] 二重偏波レーダーで観測された竜巻・非竜巻事例のフックエコーの比較2018

    • Author(s)
      南雲信宏、益子渉、山内洋、足立アホロ
    • Organizer
      日本気象学会2018年度春季大会
  • [Presentation] 凍雨の地上観測に基づく二重偏波レーダーによる凍結域・非凍結域の調査2018

    • Author(s)
      南雲信宏、足立アホロ、山内洋
    • Organizer
      日本気象学会2018年度秋季大会
  • [Presentation] 小学校の百葉箱を活用した環境・防災教育の試み2018

    • Author(s)
      横山 仁・宮島 亜希子 ・岩波 越・日下 博幸
    • Organizer
      日本安全教育学会 第19回横浜大会
  • [Presentation] 都市域における環境保全・防災の観点から見た農業2018

    • Author(s)
      横山 仁
    • Organizer
      農業環境工学関連学会2018年合同大会
  • [Presentation] 極端気象にともなう農業気象災害リスク軽減に向けた取り組み2018

    • Author(s)
      横山 仁
    • Organizer
      第34回 日本農業工学会シンポジウム
  • [Presentation] 気象レーダー位相による屈折率の推定について2018

    • Author(s)
      佐藤英一、瀬古弘、南雲信宏
    • Organizer
      日本気象学会2018年度秋季大会
  • [Presentation] Ensemble-based Singular Value Decomposition Analysis for a Local Rainfall Event Predicted by Water Vapor Assimilation2018

    • Author(s)
      Yokota, S., H. Seko, N. Nagumo, H. Yamauchi, R. Kudo, T. Sakai, Y. Shoji, T. Kawabata, Y. Ikuta, and H. Niino
    • Organizer
      29th Conference on Severe Local Storms
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 局地的降水の発生に適した大気場のアンサンブル実験に基づく解析2018

    • Author(s)
      横田祥, 瀬古弘, 南雲信宏, 山内洋, 工藤玲, 酒井哲, 小司禎教, 川畑拓矢, 幾 田泰酵, 新野宏
    • Organizer
      日本気象学会2018年度春季大会
  • [Presentation] Ensemble-based Singular Value Decomposition Analysis to Clarify Relationship between the Atmospheric State and the Hydrometeors2018

    • Author(s)
      Yokota, S., H. Seko, N. Nagumo, H. Yamauchi, R. Kudo, T. Sakai, Y. Shoji, T. Kawabata, Y. Ikuta, and H. Niino
    • Organizer
      The 5th International Workshop on Nonhydrostatic Models
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Measurements of Water Vapor Profiles with Compact DIAL for Local Heavy Rainfall Prediction in the Tokyo Metropolitan Area2018

    • Author(s)
      Makoto Abo, Tetsu Sakai, Phong Pham Le Hoai, Yoshinori Shoji
    • Organizer
      19th Coherent Laser Radar Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Observations and numerical simulations for heavy rainfall events in Tokyo2018

    • Author(s)
      Seino, N., R. Oda, H. Sugawara, and T. Aoyagi
    • Organizer
      10th International Conference on Urban Climate
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 気温予測精度向上にむけた都市キャノピースキーム SPUCの高度化2018

    • Author(s)
      清野直子, 新藤永樹, 津口裕茂
    • Organizer
      日本気象学会2018年度秋季大会
  • [Book] 都市における極端気象の観測・予測・情報伝達 気象研究ノート 第236号2018

    • Author(s)
      小司禎教、三隅良平、中谷剛
    • Total Pages
      401
    • Publisher
      日本気象学会
    • ISBN
      978-4-904129-19-7

URL: 

Published: 2019-12-27  

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