2018 Fiscal Year Research-status Report
数値気象モデルと放射線計測の融合による雷雲の電場構造と雷放電メカニズムの解明
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17K05659
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
佐藤 陽祐 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (10633505)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
榎戸 輝揚 京都大学, 白眉センター, 特定准教授 (20748123)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 雷 / 雲物理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度は前年度から引き続き、SCALE-THの改良作業に取り組んだ。また改良されたSCALE-THを用いた台風の数値実験を行なった。さらに、電場計を用いて観測を開始するなど、観測にも着手した。
まず、前年度の時点で、落雷数の過大評価が明らかとなったSCALE-THに改良を施し、改良されたSCALE-THを用いて、先行研究と同様の条件で台風の数値実験を行なった。実験の結果から改良されたSCALE-THは台風内部の電荷構造や、落雷頻度をよく再現でき、SCALE-THの改良は完了した。
次に改良されたSCALE-THを用いて台風の発生から定常状態に達するまでを考慮した、数値実験を行い、台風のライフサイクルと、発雷頻度の関係について考察した。数値実験の結果は、台風周辺の発雷数が、台風の発達直前に増加し、その後減少するという観測事実と整合的な結果になっており、台風のライフサイクルと発雷頻度の関係を数値実験で再現することに成功した。また、これらの数値実験の結果を詳細に解析し、台風のライフサイクルと発雷頻度の関係を生み出す原因を明らかにした。これらの結果をまとめ、複数の投稿論文として執筆し、平成31年度中に投稿する見込みである。
さらに、電場計を用いた大気電場の観測と、分担者の榎戸が作成したガンマ線検出器を用いた同時観測を実施した。しかしながら、大気電場と雲の関係を解釈するには、電場計のみの観測では不十分であり、雲とともに、エアロゾルの同時観測の必要性が明らかになった。そのため、平成31年度は、大気電場に加えて、エアロゾルの同時観測の方法を検討する。
加えて、気象モデルの出力を用いて粒子加速シミュレーションを行うための勉強会を立ち上げ、粒子加速シミュレーションの準備に取り掛かった。
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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
平成29年度中に、主に計算機資源の不足が原因でSCALE-THの改良作業が遅れたが、今年度（平成30年度）中にSCALE-THの改良は完了し、台風を対象とした数値実験が実施できた。これらの数値実験の結果を解析した解析結果は、複数の学会に投稿して発表が受理されていることに加え、複数の投稿論文として平成31年度中に投稿できる見込みである。
加えて、電場計とガンマ線検出器の同時観測を実施できた。
これらの状況は平成29年度に研究が計画より遅れていたことを鑑みれば平成30年度は研究が計画以上に進み、平成29年度の遅れは取り戻せた。
以上から、概ね研究は順調に進展できていると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成31年度は研究の最終年度であり、平成30年度までにまとめた結果を国内外の学会で発表することに加え、投稿論文として投稿することを最優先で行い、成果の発表を行う。
また、数値実験によってエアロゾルが台風内部の電荷構造や発雷頻度にあたえる影響を評価する。さらに、粒子加速シミュレーションについて、研究参加者間で勉強会を実施し、SCALE-THの出力を用いた粒子加速シミュレーションの実施のための予備的な実験を行う。
同時に、大気電場、ガンマ線、エアロゾルの同時観測を行うための方法を検討し、観測を実施する。これらの結果と数値実験の結果を比較することで、雷放電のメカニズムの解明につながる知見を得ることを目指す。
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Research Products
(1 results)
