2019 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of 3-Dimensional Dynamics of Cumulonimbus using Multi-Frequency High-Resolution Radars and Surface Dense Observation Network
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18H01288
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
鷹野 敏明 千葉大学, 大学院工学研究院, 名誉教授 (40183058)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 文明 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 教授 (80202068)
樋口 篤志 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 准教授 (90324384)
中田 裕之 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30345011)
大矢 浩代 千葉大学, 大学院工学研究院, 助教 (00241943)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 気象災害 / 積乱雲 / ゲリラ豪雨 / リモートセンシング / 雲レーダー / ミリ波レーダー / 大気現象 / 自然災害予測・分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
局所的な豪雨は、地球温暖化の影響も指摘されて近年その頻度が増大している。本研究は、局所的豪雨などの激変現象を早い段階で捉えるために、原因母体である積乱雲や降水バンドの発生・発達を初期段階から捉え、その発達メカニズムを解明することが目的である。初年度の 2018年度に引き続き2019年度も、雲の詳細観測が可能な高感度 Wバンド 95 GHzミリ波雲レーダ FALCON-Iと、広域の観測ができる日本無線(株)のXバンドフェーズドアレイレーダを主要な観測機器として、光学カメラや地上気象観測装置を用いた観測を通年で実施した。FALCON-I は天頂から±5°を一次元走査する「スキャンニング観測」を行うことで、雲の空間的広がりを捉え内部運動・相互作用の詳細を捉えた。2019年度は2018年度に続いて、典型的な夏期の積乱雲発達と局所的豪雨がもたらした雲や、台風に伴う積乱雲、前線に伴う積乱雲発生などに関連した雲を捉えることができた。このうち、高度12km に達する積乱雲から雲粒が発達して落下してくる様子や、高度 5km 付近の融解層で雨滴が生成されて落下してくる様子の詳細を、FALCON-I のドプラー観測の解析の結果明らかにすることができた。また、2019年9月9日には、台風15号が千葉市に上陸し台風の目が千葉大を通過した。これにより、千葉大構内に設置した FALCON-I や地上気象装置などで台風の目における大変貴重なデータを得ることができた。このデータを詳しく解析したところ、台風の目の通過時には地上付近の雲・雨はなくなり、一方、台風の目の中の高度2-4km に速度約 10m/s で上昇する雲塊が存在することが分かった。台風の目では一般に下降気流が支配的と考えられているが、局部的な上昇気流の存在を示す観測結果もある。今回の観測結果は、複雑な台風の目の様子を捉えた重要な結果と言える。
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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
本課題の２年目であった本年度 2019年度は、予定していた通り通年での観測を実施するとともに夏季に光学カメラなどを加えた集中観測を実施した。その期間中、気象庁の「降雨ナウキャスト」などを利用して、雲レーダ FALCON-I を設置している千葉大学付近に降雨域と積乱雲が近づく場合には、FALCON-I のスキャニング観測を実施し、雲と降雨の広がりおよび内部運動状態を捉えることを狙った。期間中、前線通過・停滞による積乱雲や、台風の目の中の雲のようすなどを捉えることができた。特に 2019年9月9日に千葉市を通過した台風15号の観測では、地上での気圧、風向風速などの詳細な変化と上空の雲・雨の変化を詳細に比較することができて、台風の目の中で高速で上昇する雲塊を捉えることができた。これらの結果はさらに詳しい解析が必要であるが、本研究課題は順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
2018,2019年度の積乱雲観測の結果について、ドップラー観測のデータや光学ビデオのデータなどとも合わせて、さらに積乱雲発生・発達のようすを詳しく解析する。特に2019年度に解析を進めた、雲内部での雨滴生成と成長の解明を、さらに多くの例で解析することで、局所的豪雨解明の手掛かりをつかむことを目指す。また、本研究課題においては積乱雲発生・発達の現場を直接観測することは極めて有意義なので、さらに観測例を増やすために夏期の積乱雲集中観測を実施する。また、2020年度は本研究課題の最終年であるので、これらの成果を論文にまとめる。
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[Journal Article] ULF Modulation of Energetic Electron Precipitation Observed by VLF/LF Radio Propagation2020
Author(s)
Miyashita, T., H. Ohya, F. Tsuchiya, A. Hirai, M. Ozaki, K. Shiokawa, Y. Miyoshi, N. Nishitani, M. Teramoto, Martin Connors, S. G. Shepherd, Y. Kasahara, A. Kumamoto, M. Shoji, I. Shinohara, H. Nakata, and T. Takano
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Journal Title
Radio Science Bulletin
Volume: 3
Pages: 1-6
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Study of cloud effects on atmospheric electric field during lightning activities and snowfall using the 95-GHz cloud radar FALCON-I2019
Author(s)
Ohya, H., K. Nakamori, M. Kamogawa, T. Suzuki, T. Takano, K. Morotomi, H. Nakata, and K. Shiokawa
Organizer
Japan Geoscience Union (JpGU) Meeting 2019, MIS05-10, Chiba (Japan)
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Oscillations of Atmospheric Electric Field during around Tokyo, Japan, with the 95-GHzCloud Radar FALCON-I2019
Author(s)
Ohya, H., K. Nakamori, M. Kamogawa, T. Suzuki, T. Takano, K. Morotomi, H. Nakata, and K. Shiokawa
Organizer
27th International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG) General Assembly 2019, Montreal (Canada)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Long-term dataset of geostationary meteorological satellites can contribute climate change studies: Archiving status in CEReS, Chiba University, Japan, and its utilizations2019
Author(s)
Higuchi, A., K. Toyoshima, H. Takenaka, H. Hirose, K. Ichii, K.T. Murata, T. Y. Nakajima, T. Nakajima, H. Hashimoto, R. R Nemani, K. Muranaga, T. Takano, F. Kobayashi, Y. Yamamoto, P. Pavarangkoon, K. Yamamoto, K. Morotomi, S. Shimamura and T. Kawanabe
Organizer
2019 AGU Fall Meeting, A33G-03, San Francisco (USA)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Generation of Rain Drops at Cloud Bottom Observed with W-band Cloud Radar FALCON-I2019
Author(s)
HIKAWA Keisuke, IURA Taichi, MORITA Hyuga, FUEDA Ryo, KAWAMURA Yohei,?TAKANO Toshiaki, HIGUCHI Atsushi, TAKAMURA Tamio, KOBAYASHI Fumiaki,?MOROTOMI Kazuomi, SHIMAMURA Shigeharu, IWASHITA Hisato
Organizer
AMS 39th International Conference on Radar Meteorology, P 2-45, Nara (Japan)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Interaction between Cloud Particles and Winds Observed with W-band Cloud Profiling Doppler Radar FALCON-I and Wind Profiler2019
Author(s)
TAKANO Toshiaki, FUEDA Ryo, MORITA Hyuga, HIKAWA Keisuke, ARAI Tomohiro, KAWAMURA Yohei,?OHYA Hiroyo, NAKATA Hiroyuki, YAMAMOTO Masayuki, and KAWAMURA Seiji
Organizer
AMS 39th International Conference on Radar Meteorology, P 3-19, Nara (Japan)
Int'l Joint Research
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[Presentation] ULF Modulation of Energetic Electron Precipitation Observed by VLF/LF Radio Propagation2019
Author(s)
Miyashita, T., H. Ohya, F. Tsuchiya, A. Hirai, M. Ozaki, K. Shiokawa, Y. Miyoshi, N. Nishitani, M. Teramoto, Martin Connors, S. G. Shepherd, Y. Kasahara, A. Kumamoto, M. Shoji, I. Shinohara, H. Nakata, and T. Takano
Organizer
International Union of Radio Science (URSI)-Japan Radio Science Meeting (JRSM), SPC-5
Int'l Joint Research
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