• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2020 Fiscal Year Annual Research Report

Monitoring and forecasting of extreme weather and lightning disasters by combining radio wave and high-speed meteorological radar observations of thunderstorms

Research Project

Project/Area Number 19H01979
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

芳原 容英  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (10303009)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 菊池 博史  電気通信大学, 宇宙・電磁環境研究センター, 助教 (40783105)
牛尾 知雄  大阪大学, 工学研究科, 教授 (50332961)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsトータル雷 / 極端気象 / 電波観測 / フェーズドアレーレーダー / 災害監視・予測
Outline of Annual Research Achievements

近年、全地球的な気候変動の影響により、国内外で豪雨や竜巻、ダウンバースト等の極端気象が多数報告されている。被害が甚大である大電荷量を伴う落雷の電荷量の遠隔推定についても低周波電波観測を用いて実施してきた。しかし、極端気象、大電荷量雷を発生する雷雲の特性把握は、発達が時間的に極めて速いため、現在データが一般公開されている気象レーダー観測における時間分解能では不十分かつ未解明のままである。そこで本研究では、現在日本最高の高時空間分解能を有するフェーズドアレーレーダによる雷雲観測と、雷放電の多周波電波の同時観測により、電荷量の大きな雷放電と雷嵐の気象学的特性を導出しその発生機構に迫る。本年度の研究実績として、コロナ感染拡大のために遅延していた、関東への LF帯雷標定装置の展開に成功、観測ネットワークを構築し連続観測を開始した。夏季雷の終了シーズンになんとか間に合い(9月上旬)、複数の気象イベントをとらえることに成功し、フェーズドアレーレーダデータと統合した初期データ解析を実施した。解析結果は良好であり、国内学会にて対外発表を行うことができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

令和2年度まで、コロナ感染拡大のためにかねてから本申請の要の一つである観測装置設置が遅延していた。しかし本年度、関東への LF帯雷標定装置の展開に成功、ネットワークを構築し、連続観測を無事開始することができた。夏季雷の終了シーズンになんとか間に合い(9月上旬)、複数の気象イベントをとらえることに成功し、フェーズドアレーレーダデータと統合した、初期データ解析を実施することもできた。初期解析結果は大変良好であり、国内学会にて対外発表を行うことができた。したがって、研究進展の遅れを概ね取り戻せたと考えている。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度は、令和2年度に申請者グループが関東に展開し連続稼働している、LF帯雷標定ネットワークと、フェーズドアレーレーダデータの統合解析をさらに進め、研究成果の対外発表を加速させる予定である。具体的には、咲年夏季の極端気象および大電荷量イベントについて解析を進め、本年度夏季において発生するであろう極端気象イベントについても、迅速にデータ解析ができるよう万全の体制を整えて、事象が発生次第迅速に解析に移る。

  • Research Products

    (21 results)

All 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Clutter Reduction for Phased-Array Weather Radar Using Diagonal Capon Beamforming With Neural Networks2020

    • Author(s)
      H. Kikuchi, E. Yoshikawa, T. Ushio, and Y. Hobara
    • Journal Title

      IEEE Geoscience and Remote sensing Letters

      Volume: 17 Pages: 2065-2069

    • DOI

      10.1109/LGRS.2019.2962558

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Initial observations for precipitation cores with X-Band dual polarized phased array weather radar2020

    • Author(s)
      H. Kikuchi, T. Suezawa, T. Ushio, N. Takahashi, H. Hanado, K. Nakagawa, M. Osada, T. Maesaka, K. Iwanami, K. Yoshimi, F. Mizutani, M. Wada, and Y. Hobara
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing

      Volume: 58 Pages: 3657-3666

    • DOI

      10.1109/TGRS.2019.2959628

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Low latitude VLF radio signal disturbances due to the Extremely Severe Cyclone Fani of May, 2019 and associated mesospheric response2020

    • Author(s)
      S. Pal, S. Sarkar, S. K. Midya, S. K. Mondal, and Y. Hobara
    • Journal Title

      JGR Space Physics

      Volume: 125 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2019JA027288

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 二十偏波フェーズドアレイレーダを用いた粒子判定結果とTotal Lightning Networkによる雷観測結果の比較2021

    • Author(s)
      及川夏依,菊池博史,芳原容英,牛尾智雄
    • Organizer
      第99回日本大気電気学会
  • [Presentation] 雷嵐特性のアンサンブル学習を用いた突風発生の予測2021

    • Author(s)
      宮下志保,平井周,芳原容英,菊池博史,Michael Stock
    • Organizer
      第99回日本大気電気学会
  • [Presentation] 機械学習を用いた静止軌道上における電子フラックスの多点同時予測モデルの構築と評価2021

    • Author(s)
      野本博樹,芳原容英,菊池博史,飯淵隼人, Michael Balikhin
    • Organizer
      第99回日本大気電気学会
  • [Presentation] 二重偏波フェーズドアレイ気象レーダの偏波パラメータに関する精度検証2021

    • Author(s)
      浅井啓太郎,菊池博史,牛尾知雄,芳原容英
    • Organizer
      第99回日本大気電気学会
  • [Presentation] 台風に由来する大気圏-電離圏結合に関する研究2021

    • Author(s)
      平井周,星野龍一,芳原容英,菊池博史,M. Stock
    • Organizer
      第99回日本大気電気学会
  • [Presentation] 関東圏における3次元雷放電標定装置を用いた初期観測結果2021

    • Author(s)
      亀井悠平,菊池博史,芳原容英,中村佳敬,吉川栄一,森本健志,牛尾知雄
    • Organizer
      第99回日本大気電気学会
  • [Presentation] 東南アジアにおける落雷エネルギー別雷嵐の時空間特性2021

    • Author(s)
      赤間俊介,平井周,芳原容英,菊池博史,Amir Izzani Mohamed, Chandima Gomes, 塩川和夫,Michael Stock
    • Organizer
      第99回日本大気電気学会
  • [Presentation] 二重偏波フェーズドアレイ気象レーダを用いた2019年台風15号の3次元観測2021

    • Author(s)
      菊池博史,牛尾知雄,芳原容英
    • Organizer
      第99回日本大気電気学会
  • [Presentation] 地震に関連する大気電界変動2021

    • Author(s)
      芳原容英,宮島理紗, 渡辺真子,松木翔,菊池博史
    • Organizer
      第99回日本大気電気学会
  • [Presentation] 北海道女満別における地震に伴う大気電界変動の調査2021

    • Author(s)
      渡辺真子,芳原容英,菊池博史,松木翔
    • Organizer
      第99回日本大気電気学会
  • [Presentation] 地震に伴う大気電界と下部電離層擾乱の関連性に関する研究2021

    • Author(s)
      松木翔,宮島理紗,芳原容英,菊池博史
    • Organizer
      第99回日本大気電気学会
  • [Presentation] Global distributions of lightning charge moment changes obtained from ISS2020

    • Author(s)
      北村 隆之介, 芳原 容英, 菊池 博史, 佐藤 光輝, 高橋 幸弘, 足立 透, 牛尾 知雄, 鈴木 睦
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • [Presentation] MP-PAWRを用いた粒子判別と降雨推定の可能性の調査2020

    • Author(s)
      及川 夏依, 菊池 博史,中村 賢人, 牛尾 知雄, 芳原 容英
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • [Presentation] 気象用二重偏波フェーズドアレイレーダを用いた高時間分解能降雨観測2020

    • Author(s)
      菊池 博史, 及川 夏衣, 中村 賢人,牛 尾 知雄, 芳原 容英
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • [Presentation] Meteorological conditions for lightning jump associated with downburst and heavy precipitation in Japan inferred from from X-band radar and Himawari-8 satellite data2020

    • Author(s)
      芳原 容英, 菊池 博史, 青柳 理紗子, Stock Michael
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • [Presentation] Response of the mesosphere and lower ionosphere to an extremely severe cyclone Fani of May, 2019 over the Indian Ocean2020

    • Author(s)
      S. Pal, S. Sarkar, S. K. Midya, S. K. Mondal and Y. Hobara
    • Organizer
      Versim2020 virtual meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Monitoring energetic lightning in Southeast Asia using ELF magnetic field observations in Malaysia2020

    • Author(s)
      Y. Hobara, H. Kikuchi, C. Gomes, A. Mohamed, M. Stock and K. Shiokawa
    • Organizer
      Versim2020 virtual meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] F- Layer critical frequency deduced from lightning whistlers2020

    • Author(s)
      S. Hirai, Y. Hobara, S. Kanazawa and J. L. Pinson
    • Organizer
      Versim2020 virtual meeting
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-12-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi