2018 Fiscal Year Research-status Report
フェーズドアレイレーダーを用いた台風環境下における竜巻発生メカニズムの解明
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17K13007
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| Research Institution | Japan, Meteorological Research Institute |
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Principal Investigator |
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)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 台風 / 竜巻 / 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、気象研究所（つくば市）、情報通信研究機構（沖縄県恩納村）、日本無線（千葉市）のフェーズドアレイレーダーを用いた事例解析を実施した。
このうち平成29年台風第3号については、気象研究所および日本無線の2台のフェーズドアレイレーダーを用いた解析を実施した。当該台風の接近に伴って埼玉県草加市において竜巻の発生が疑われる突風被害が報告されたため、同時刻のデータを解析したところ、世界で初めて２台のフェーズドアレイレーダーを用いたデュアル解析に成功した。これは、30秒毎という極めて高い頻度で、竜巻等突風をもたらす積乱雲内の気流ベクトルを立体的に抽出することを可能とするものである。解析の結果、台風のアウターレインバンドに存在した弱い渦を伴う積乱雲の中で、まとまった雨域が発生・落下したこと、その内部で顕著な下降気流が生じたこと、その周辺には対となる正・負の渦度を持つ鉛直渦のペアが発生したこと、またこのうちの正の渦度領域では顕著な上昇流が生じており、強い鉛直渦度を持つ領域が上方へと成長する様子が明らかになった。これらは雨域の落下に伴う下降流周辺の水平渦の発生と、その持ち上げによる鉛直渦の形成を示唆するものである。草加市の突風被害は、この鉛直渦の発生・発達と時空間的に極めてよく対応していたことから、当該渦が突風被害の発生原因となったことが示唆される。
次に、台風環境下における水平スケール数km程度のメソ渦の実態を明らかにするため、フェーズドアレイレーダーのドップラー速度場データを用いて、３次元渦探知技術の開発を実施した。その結果、既存技術の応用によってプロトタイプのアルゴリズム開発に成功した一方で、高精度な探知能力の確保のためには、同レーダーに最適化された品質管理技術が必要であることが明らかになり、このための技術開発に取り組んだ。
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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30年度には、年度当初の実施計画にある気象研究所および情報通信研究機構のフェーズドアレイレーダーを用いた事例解析に加えて、日本無線の同型レーダーを用いた事例解析を実施した。この結果、台風環境下で発生した竜巻等突風に関して、当初計画で想定していなかった2台のフェーズドアレイレーダーを用いたデュアル解析に成功した。また、鉛直渦の3次元自動探知技術については、当初の計画通りに技術開発開発を進めた。
これらにより、研究は概ね順調に進捗していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度までの研究成果に基づき、現象のさらなるメカニズム解明を目指す。3次元渦探知技術の精度向上に取り組み、被害発生の有無を問わず、台風環境下で発生するメソ渦を網羅的に検出する。さらに、これらによって得られた成果を台風本体の広域構造の観点から考察し、メソ渦発生の物理機構について理解深化を図る。
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| Causes of Carryover |
当初計画の物品等について合理的な調達が可能となったほか、成果発表に係る支出時期が遅れたため、次年度使用額が生じた。この経費は、主に次年度の研究成果発表に充てる。
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