2020 Fiscal Year Research-status Report

Study of dissipation process of mixed phase clouds by using cloud particle sondes CPS

Research Project

Project/Area Number	19K12314
Research Institution	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)
Principal Investigator	岩崎杉紀防衛大学校(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 (30535274)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	雲 / 降雪 / リモートセンシング
Outline of Annual Research Achievements	本研究の目的は、気温が0度以下になっても凍らない水滴で構成されている雲（過冷却の水雲）を消し去る目に見えない・見えにくい雲（LSC）を観測し、ボックスモデルでこの消散過程を解明することである。LSCは従来の観測方法では観測出来なかった雲である。LSCは肉眼で見えない程度の薄い雲ではあるが、過冷却の水雲は太陽光を強く反射したりするため、可視光や赤外線の収支に重要な役割を果たしていると考えられる。LSCは特に高緯度に出現しやすいことが分かっているが、いままでLSCの地上観測を誰もやったことがないため、いきなりスバールバル島のような北極圏でLSC観測をすることは困難が予想される。そこで、まずは冬の北海道でLSC観測を行い、その観測方法のノウハウを蓄えること、また、LSCの解析方法を確立することを目指す。 2021年3月にLSC観測を行った。今回の観測では初めて可搬型ライダを用いた。これは時間積算すれば高度30kmくらいまでのエアロゾルや大気分子からの散乱を計測できるライダで、小型のマイクロパルスライダではない。また、本ライダは、通常のライダ・マイクロパルスライダのようにコンテナやプレハブに収容したものではない。これだとクレーン付きのトラックをチャーターするなどする必要があり、また、設置に場所を取るため、手軽にライダ観測が出来ない。本ライダは、分解すれば、3辺の和が260ｃｍ以内・50kg以下の箱の中に入るようになる。これだと佐川急便の「飛脚ラージサイズ宅配便」などで通常の宅急便のように手軽に運ぶことができる。このため、コンテナ収納型のライダに比べれば、ライダがむき出しの状態に近い。分かった問題点を「現在までの進捗状況」で報告する。 2020年度は、学会が中止になったりオンライン開催となったため、LSCに関する発表は学会では行わなかった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 北海道の湧別町で、2021年3月1日から13日にかけて、レーザ光線を用いたライダ、雲粒子の個数密度と大きさを計測できるCPSゾンデ、気象レーダによるLSCの同時観測を行った。CPSゾンデの放球は問題なかったが、ライダ観測は観測データ自体には問題がなかったが運用方法に課題が残った。ライダは精製水を冷却水として用いるため、冷却水が凍結する温度やオーバーヒートする温度になってはならない。氷点下10度を下回る気温でライダを初めて運用したため、冷却水の温度管理が大変難しかった。また、天気予報では降雪確率がほぼなくても、湧別に降雪のレーダエコーが皆無でも、降雪が高頻度であったため、本ライダに施していた簡易的な降雪対策では不十分であった。このため、観測期間中はライダから目を離すことが出来なかった。これらを踏まえ、ライダの温度対策として、ライダ本体付近の温度に対応した換気を自動で行えるようにした。また、ライダを全面的に覆いつつ手軽に運べる降雪対策を強化した。なお、認定NPO法人富士山測候所を活用する会の協力により、富士山の太郎坊で氷点下10度を下回る気温でライダをテストすることになっていた。しかし、試験直前に非常事態宣言が出されたため、また、試験には県をまたぐ必要があるため、テスト試験を行わなかった。
Strategy for Future Research Activity	2021年の11月か12月に再びライダとCPSのLSC同時観測を行う。また、2021年3月の観測データのうち、ライダとCPSの解析はほぼ終わっているので、まだ終わっていない３次元ボリュームスキャンをしている気象レーダの解析を進める。成果の発表は、少数のセミナーを中心に行う。これは対面発表が出来ない学会の発表は、結局は言いっぱなしになることが多く、あまり有益な情報が得られないことがこの一年を通じて分かったためである。
Causes of Carryover	理由：観測を大学院生に手伝ってもらったが、この旅費を科研費から支払う予定であった。しかし、コロナ禍のため他の研究室の大学院生の出張がほぼ皆無となり、別の予算から大学院生の出張旅費を支払えたため、科研費の予定使用額が減った。使用計画：本研究で用いる測器のCPSの購入に充てる。CPSは使い捨てのセンサであり、1台増えれば観測回数が1回増える。CPSは1台20万円ほどであるため、繰越額とほぼ同じである。