2017 Fiscal Year Annual Research Report
Three-dimensional modeling of physical properties of solid hydrometeors
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26400464
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
民田 晴也 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 技術専門員 (80422765)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
津田 紀生 愛知工業大学, 工学部, 教授 (20278229)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 降雪粒子観測 / 降水レーダ / 固体降水粒子マイクロ波散乱 / 立体形状計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
レーダ降雪強度推定技術の高精度化・実用化のためには、雪や霙など固体降水粒子によるマイクロ波散乱特性の理解深化が必要であるが、その散乱特性は理論・観測の両面で理解が乏しい。本研究では、実在する固体降水粒子物性を適応した散乱計算技術の開発、レーダ反射因子の理論値と観測値の比較検証を目標に、降雪粒子物性（立体形状、落下速度、粒子密度と温度、粒径分布）とレーダ反射因子の観測データベースを開発した。
研究期間中、降雪粒子の立体形状と落下速度、粒径分布を計測する機器を独自開発、４シーズンに渡る降雪粒子観測を北海道大学低温科学研究所（以下、北大低温研）において、低温研の観測機器と降水レーダと同期観測が実施できた。後半の２シーズンでは粒子立体形状の計測性能を大きく改善できた。平成29年度には、北大低温研と並行して、金沢大学でも名古屋大学35GHz偏波雲レーダと同期した観測実験ができ、今後、開発データベースを利用した偏波レーダシグナルと粒子物性の関係の詳細評価が期待できるデータを取得できた。
成果として、降雪粒子立体構造モデル開発のための観測機器開発は計画通り進み、固体降水粒子物性（立体形状、落下速度、平均粒子密度）の初期プロダクト作成までは辿り着いた。しかし、他の研究者に公開するデータベースとしては品質評価が不十分である。今後、降水タイプ毎に定量的・雲物理的な解析を行い、観測レーダシグナルとの統計的な比較検証を行うことでデータベース検証と品質向上を行い、早期公開を目指す。また、粒子立体形状をより細部まで再現するアルゴリズム開発と粒子密度（誘電率）の計測技術開発が今後の課題として明確となり、新技術開発に向けた基礎データを取得することができた。
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