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2019 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, 気象観測研究部, 室長 (70354446)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 酒井 哲  気象庁気象研究所, 気象観測研究部, 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, 台風・災害気象研究部, 研究官 (30343891)
瀬古 弘  気象庁気象研究所, 気象観測研究部, 室長 (60354445)
足立 アホロ  気象庁気象研究所, 台風・災害気象研究部, 室長 (80354520)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords首都圏 / 短時間強雨 / 機構解明 / 水蒸気
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: 設置型水蒸気ライダーでつくばでの通年観測を実施.可動式水蒸気ライダー1台で3箇所(東京湾中央防波堤埋立地、相模湾、川崎)での観測を実施し、11月に撤去を完了した。葛西臨海公園にてウィンドプロファイラー観測を11月まで実施し、3月に撤去を完了した。都心周辺に5台のGNSS受信機を設置し、連続観測を10月まで継続し、11月に順次撤去を完了した。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: 平成30年度に気象研のスーパーコンピューター内に構築したデータ同化システムを用い、水蒸気ライダー等による水蒸気鉛直構造データの同化実験を行った。2014~2018年の8月について、10分間隔の関東域の3次元大気構造データセットを作成し、課題3の機構解明に利用した。
【課題3】シビアストーム機構解明: 課題2で構築した3次元大気データセットを用い、夏季東京周辺の大気安定度の日変化を考察し、東京都心周辺で15~16時に不安定度が最大となること、不安定をもたらしているのが下層の昇温と、東京湾から供給される下層水蒸気であることなどを解明した。さらに、都心周囲の下層風パターンをクラスター分類し、1時間70mm以上の短時間強雨をもたらす風系の特徴を考察した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Remarks

日本気象学会2019年度秋季大会にて専門分科会「水蒸気観測技術の進展と豪雨予測への貢献」を主催。
報道2件(時事通信(2019年10月26日)「海上からの水蒸気流入観測=九州大雨時、船上で-予測精度向上に期待・気象研」、読売新聞(2020年1月30日夕刊)「海上の水蒸気で豪雨予測」)

  • Research Products

    (58 results)

All 2020 2019

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (50 results) (of which Int'l Joint Research: 22 results,  Invited: 2 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Journal Article] Non-Gaussian Probability Densities of Convection Initiation and Development Investigated Using a Particle Filter with a Storm-Scale Numerical Weather Prediction Model.2020

    • Author(s)
      Kawabata, T. and G. Ueno,
    • Journal Title

      Mon. Wea. Rev.

      Volume: 148 Pages: 3-20

    • DOI

      10.1175/MWR-D-18-0367.1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Observation System Simulation Experiments of Water Vapor Profiles Observed by Raman Lidar using LETKF System2020

    • Author(s)
      S. Yoshida, S. Yokota, H. Seko, T. Sakai, and T. Nagai
    • Journal Title

      SOLA

      Volume: 16 Pages: 43-50

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 精密衛星測位(GNSS)を用いた水蒸気観測と気象への利用2019

    • Author(s)
      小司禎教
    • Journal Title

      第18回英弘シンポジウム”異常気象と局地気象”

      Volume: 1 Pages: 61-72

  • [Journal Article] Application of parametric speakers to radio acoustic sounding system2019

    • Author(s)
      Ahoro ADACHI, Hiroyuki Hashiguchi
    • Journal Title

      Atmospheric Measurement Techniques

      Volume: 12 Pages: 5699-5715

    • DOI

      10.5194/amt-12-5699-2019

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 地上デジタル放送波を用いた水蒸気量推定手法の研究開発2019

    • Author(s)
      川村誠治, 花土弘, 太田弘毅
    • Journal Title

      情報通信研究機構研究報告

      Volume: 65(1) Pages: 15-20

    • Open Access
  • [Journal Article] Assimilation impact of high‐temporal‐resolution volume scans on quantitative precipitation forecasts in a severe storm: Evidence from nudging data assimilation experiments with a thermodynamic retrieval method2019

    • Author(s)
      Shingo Shimizu Koyuru Iwanami Ryohei Kato Namiko Sakurai Takeshi Maesaka Kaori Kieda Yukari Shusse Shin‐ichi Suzuki
    • Journal Title

      Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society

      Volume: 145 Pages: 2139-2160

    • DOI

      10.1002/qj.3548

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 夏季の南関東における局地風系の交替時刻の地域分布2019

    • Author(s)
      瀬戸芳一・福嶋アダム・高橋日出男
    • Journal Title

      E-journal GEO

      Volume: 14 Pages: 223-232

    • DOI

      10.4157/ejgeo.14.223

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Sea breeze front observation with water vapor lidar and Doppler lidar at Tokyo Bay -Case of localized heavy rainfall on 19 August 2017-2020

    • Author(s)
      T. Sakai, T. Nagai, S. Yoshida, T. Kawabata, Y. Shoji, and K. Shiraishi
    • Organizer
      American Meteorological Society 100th annual meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 関東平野における近年の風系変化の把握に向けた地表面粗度による観測風の補正手法2020

    • Author(s)
      瀬戸芳一・高橋日出男
    • Organizer
      日本地理学会2020年春季学術大会
  • [Presentation] 2019 年に発生した台風15 号及び19 号による農業気象災害の特徴2020

    • Author(s)
      横山仁、飯塚 聡、日高達也
    • Organizer
      日本農業気象学会2020年全国大会
  • [Presentation] High Space-time Resolution Analysis of Atmospheric Fields using GNSS and Other Observations to Study the Mechanisms of Local Heavy Rainfall in Tokyo Metropolitan Area2019

    • Author(s)
      Shoji, Y., T. Sakai, A. Adachi, S. Yoshida, and T. Nagai
    • Organizer
      Living Planet Symposium 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ocean Platform GNSS Meteorology for Heavy Rainfall Prediction2019

    • Author(s)
      Shoji, Y., T. Tsuda, T. Kato, H. Terada, and M. Yabuki
    • Organizer
      Living Planet Symposium 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study of the Mechanisms of Severe Thunderstorm in Tokyo Metropolitan Area using High Frequent Assimilation of GNSS and Other Ground-based Observations2019

    • Author(s)
      Shoji, Y., T. Sakai, A. Adachi, S. Yoshida, and T. Nagai
    • Organizer
      Japan Geosciense Union Meeting 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study of Water Vapor Monitoring in the Open Ocean using Kinematic Precise Point Positioning2019

    • Author(s)
      Shoji, Y., T. Tsuda, T. Kato, H. Terada, and M. Yabuki
    • Organizer
      Japan Geosciense Union Meeting 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] E-S風系型首都圏短時間強雨への下層水蒸気の寄与 -2017年8月19日の事例 -2019

    • Author(s)
      小司禎教、酒井哲、足立アホロ
    • Organizer
      日本気象学会2019年度秋季大会
  • [Presentation] 船舶搭載GNSSによる東シナ海水蒸気観測実験2019

    • Author(s)
      小司禎教
    • Organizer
      日本気象学会2019年度秋季大会
  • [Presentation] 精密衛星測位(GNSS)を用いた水蒸気観測と気象への利用2019

    • Author(s)
      小司禎教
    • Organizer
      第18回英弘シンポジウム”異常気象と局地気象”
    • Invited
  • [Presentation] パラメトリックスピーカーによるRASS観測の精度2019

    • Author(s)
      足立アホロ、橋口浩之
    • Organizer
      気象学会2019年度春季大会
  • [Presentation] Application of Parametric Speaker to Wind Profiler/RASS2019

    • Author(s)
      Ahoro ADACHI and Hiroyuki HASHIGUCHI
    • Organizer
      The 11th International Symposium on Tropospheric Profiling (ISTP)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Application of Parametric Speakers to RASS2019

    • Author(s)
      Ahoro ADACHI, Hiroyuki Hashiguchi
    • Organizer
      39th International Conference on Radar Meteorology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Estimation of shape parameter from C-band polarimetric radar measurements2019

    • Author(s)
      Ahoro ADACHI,, Takahisa Kobayashi
    • Organizer
      39th International Conference on Radar Meteorology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ライダーによる大気境界層内CO2, エアロゾル, 気温,水蒸気の鉛直分布同時観測2019

    • Author(s)
      阿保 真、柴田泰邦、長澤親生、酒井 哲
    • Organizer
      日本気象学会2019年度春季大会
  • [Presentation] Technology demonstration of space-borne water vapor DIAL2019

    • Author(s)
      Makoto Abo, Chikao Nagasawa, Yasukuni Shibata, Osamu Uchino, Takashi Shibata
    • Organizer
      Japan Geosciense Union Meeting 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 水蒸気分布観測用衛星搭載DIALの提案2019

    • Author(s)
      阿保 真, 長澤親生, 柴田泰邦, 内野 修, 柴田 隆, 酒井 哲
    • Organizer
      第37回レーザセンシングシンポジウム
  • [Presentation] Proposal for the Japanese Spaceborne DIAL for Water Vapor Profiling2019

    • Author(s)
      Makoto Abo, Chikao Nagasawa, Yasukuni Shibata , Osamu Uchino, Takashi Shibata, Tetsu Sakai
    • Organizer
      2019 AGU Fall Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 地デジ放送波から推定された水蒸気量リアルタイム観測のデータ解析2019

    • Author(s)
      金丸 佳矢, 川村 誠治, 花土 弘
    • Organizer
      日本気象学会2019年度秋季大会
  • [Presentation] 地デジ放送波を用いた水蒸気量推定手法の研究開発-マイクロ波放射計との同時観測-2019

    • Author(s)
      花土 弘, 川村 誠治, 岩井 宏徳, 佐藤 晋介, 中川 勝広, 田尻 拓也, 折笠 成宏, 小司 禎教, 荒木 健太郎, 瀬古 弘
    • Organizer
      JpGU2019
  • [Presentation] 地デジ放送波を用いた水蒸気量推定手法の研究開発-首都圏観測展開の現状と小型装置の試作-2019

    • Author(s)
      川村 誠治, 花土 弘, 太田 弘毅, 松村 喜修, 森 良輔, 野田 一善, 長谷川 照晃
    • Organizer
      日本気象学会2019年度春季大会
  • [Presentation] Water vapor estimation using digital terrestrial broadcasting waves - Field test in Tokyo metropolitan area and trial production of small devices -2019

    • Author(s)
      Seiji Kawamura, Hiroshi Hanado, Hiroki Ohta, Yoshinobu Matsumura, Ryosuke Mori, Kazuyoshi Noda, Teruaki Hasegawa
    • Organizer
      JpGU2019
  • [Presentation] Water vapor measurement using digital terrestrial broadcasting waves2019

    • Author(s)
      Seiji Kawamura, Hiroshi Hanado, Hiroki Ohta, Shingo Shimizu
    • Organizer
      39th International Conference on Radar Meteorology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 地デジ放送波を用いた水蒸気量推定手法の研究開発-首都圏観測展開の加速-2019

    • Author(s)
      川村 誠治, 花土 弘, 金丸 佳矢, 中川 勝広, 北井 信則, 比留間 利通, 佐々木 歩
    • Organizer
      日本気象学会2019年度秋季大会
  • [Presentation] 水蒸気ライダーとドップラーライダーによる海風の観測-2017年8月19日の局地的大雨事例-2019

    • Author(s)
      酒井哲, 吉田智, 永井智広, 川畑拓矢, 小司禎教
    • Organizer
      日本気象学会2019年度秋季大会
  • [Presentation] 多種の高頻度高密度観測データを用いた 局地的大雨の同化実験(その1)2019

    • Author(s)
      瀬古弘, 横田祥, 佐藤英一, 小司禎教, 山内洋, 佐藤晋介, 川村誠治
    • Organizer
      日本気象学会2019年度春季大会
  • [Presentation] Refractivity distributions over the Kanto and Osaka plains and their impacts on the rainfall forecasts2019

    • Author(s)
      Seko,H., E. Sato, H. Yamauchi, Y. Shoji, and S. Satoh
    • Organizer
      9th International Conference on Radar Meteorology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Refractivity Distributions over the Kanto Plain Obtained by Dual-polarization Radar2019

    • Author(s)
      Seko,H., E. Sato, and H. Yamauchi
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Spatial and temporal distribution of tropospheric water vapor observed by a Raman lidar and a GNSS receiver network over Shigaraki, Japan2019

    • Author(s)
      YABUKI Masanori, T. Tsuda, Y. Kawano, Y. Tottori, M. Tsukamoto, E. Takeuchi
    • Organizer
      Japan Geosciense Union Meeting 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development and Observation of Water Vapor Raman Lidars for Localized Torrential Rainfall Prediction2019

    • Author(s)
      NAGAI Tomohiro, T. Sakai, S. Yoshida1, T. Izumi, S. Yokota, H. Seko, Y. Shoji, K. Shiraishi
    • Organizer
      Japan Geosciense Union Meeting 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PAWR・水蒸気観測を用いた首都圏における積乱雲の盛衰の解析2019

    • Author(s)
      足立透、小司禎教、酒井哲
    • Organizer
      日本気象学会2019年度秋季大会
  • [Presentation] NHM-RPFを用いた観測誤差の動的推定?2019

    • Author(s)
      川畑拓矢, 上野玄太
    • Organizer
      非勢力学モデルに関するワークショップ?
  • [Presentation] Annual Meeting of European Meteorological Society2019

    • Author(s)
      Kawabata, T, G. Ueno
    • Organizer
      What is the source of chaos in MCS?
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The latest status of Quasi-Zenith Satellite System (QZSS) and its future expansion2019

    • Author(s)
      KOGURE Satoshi
    • Organizer
      Japan Geosciense Union Meeting 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 気象レーダー位相による屈折率の推定について(第2報)2019

    • Author(s)
      佐藤英一, 瀬古弘, 南雲信宏
    • Organizer
      日本気象学会2019年度秋季大会
  • [Presentation] Radar refractivity estimation using solid-state weather radar2019

    • Author(s)
      Sato, E., H. Seko, H. Nagumo, and H. Yamauchi
    • Organizer
      39th International Conference on Radar Meteorology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 戦略的イノベーション創造プログラム「国家レジリエンス(防災・ 減災)の強化」における線状降水帯に関する包括的観測および予測 実験プロジェクトの概要2019

    • Author(s)
      清水慎吾
    • Organizer
      日本気象学会2019年度秋季大会
  • [Presentation] Assimilation impact of high-temporal-resolution volume scans on quantitative precipitation forecasts in a severe storm; Evidence from nudging data assimilation experiments with a thermodynamical retrieval method2019

    • Author(s)
      Shingo Shimizu, Koyuru Iwanami, Ryohei Kato, Namiko Sakurai, Takeshi Maesaka, Kaori Kieda, Yukari Shusse, Shin-ichi Suzuki
    • Organizer
      AMS 39th International Conference on Radar Meteorology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 都市キャノピースキームSPUCを用いた数値シミュレーションによる首都圏の大気境界層構造の解析2019

    • Author(s)
      清野直子, 新藤永樹, 津口裕茂
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2019年大会
  • [Presentation] 都市キャノピースキームSPUCを用いた数値シミュレーションと観測に基づく首都圏の大気境界層構造の事例解析2019

    • Author(s)
      清野直子, 新藤永樹, 荒木 健太郎
    • Organizer
      日本ヒートアイランド学会第14回全国大会
  • [Presentation] 線状降水帯発生環境の気象庁メソ解析によるコンポジット解析2019

    • Author(s)
      清野直子, 津口裕茂, 廣川康隆, 瀬古弘, 清水慎吾
    • Organizer
      日本気象学会2019年度秋季大会
  • [Presentation] Relationships between water vapor concentration index derived from GNSS and surface wind convergence during localized heavy rainfall in Tokyo in summer2019

    • Author(s)
      Seto, Y., Shoji, Y., Tsunematsu, N. and Takahashi, H.
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2018年9月18日に東京都で観測された大雨の事例解析2019

    • Author(s)
      星野俊介、小司禎教
    • Organizer
      日本気象学会2019年度秋季大会
  • [Presentation] Assimilation experiments of GNSS-derived ZTD and Sentinel-derived products into WRF to improve forecasts of severe rain events in Italy2019

    • Author(s)
      Eugenio Realini, M. Lagasio, L. Pulvirenti, A. Parodi, A. Gatti, G. Tagliaferro, G. Venuti, S. Barindelli, E. Passera, A. Rucci, N. Pierdicca, B. Rommen
    • Organizer
      Japan Geosciense Union Meeting 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] An analysis of tropospheric delays using goGPS software on all GEONET stations during the passage of Typhoon Jebi in September 20182019

    • Author(s)
      Andrea Gatti, E. Realini, G. Tagliaferro
    • Organizer
      Japan Geosciense Union Meeting 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 平地林による農業気象災害の被害軽減事例2019

    • Author(s)
      横山仁、村上 暁信
    • Organizer
      2019年度日本造園学会全国大会
  • [Presentation] 環境保全・防災の観点から見た学校緑化2019

    • Author(s)
      横山仁
    • Organizer
      日本安全教育学会第20回山形大会
  • [Presentation] 茨城県つくば市における2018 年夏季の気温分布2019

    • Author(s)
      横山仁、安達 聖、宇治 靖、金子 竜也、浅野 裕樹、日下 博幸
    • Organizer
      日本ヒートアイランド学会第14回全国大会
  • [Presentation] 台風第15号による農業気象災害の概要2019

    • Author(s)
      横山仁、飯塚 聡、鈴木 真一、清水 慎吾
    • Organizer
      日本農業気象学会 関東甲信越支部 2019年度例会
  • [Presentation] グリーンインフラと防災-平地林等既存緑地の機能と課題に関する考察-2019

    • Author(s)
      横山仁、根本征樹、中村一樹、日高達也、飯塚聡、佐藤健
    • Organizer
      令和元年度自然災害科学研究集会東北地区部会
  • [Funded Workshop] New phase of GPS/GNSS application as an integrated earth observation system/Japan Geosciense Union Meeting 20192019

URL: 

Published: 2021-01-27  

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