レーダの三角配置を用いた下層大気圏下における降雪現象測定システムの構築

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26420404
• Research Institution: National Institute of Technology, Toyama College
• Principal Investigator: 椎名 徹 富山高等専門学校, 電子情報工学科, 教授 (80196344)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 小型垂直レーダ / 降雪現象 / 降雪粒子

Outline of Annual Research Achievements

主な研究実績は下記の２つである．
(1) 降雪現象の高分解能時空間測定システムの開発に着手した．３次元空間内における降雪現象測定システムの構築を目指して，同一仕様のレーダ３台を三角配置した．小型垂直レーダ３台を用いて，地上付近から高度1050ｍ（35ｍ間隔）までの鉛直方向降雪分布を連続的に測定した．なお，１台についてはオーバーホールを行い，３台のレーダの詳細な仕様・測定項目を統一した．また，レーザ光による雲底高度計を用いて，下層大気圏下における降雪に寄与する雲の状態（雲数，雲底，雲層厚等）を同時測定し，レーダとの相関解析を試みた．
(2) 降水粒子によるレーダ反射因子の解明のため，予備実験を行った．現有の大型降雪粒子画像観測装置と降雨粒子センサー（設備備品）を併設し，地上付近を落下する降水粒子の予備観測（粒子数と粒径および落下速度）を行った．

Current Status of Research Progress

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

Reason

降雪現象の高分解能時空間測定システムの開発に着手し，同一仕様の小型垂直レーダ３台を三角配置し，地上付近から高度1050ｍまでの鉛直方向降雪分布を連続的に測定した．なお，３台のうち１台のレーダはオーバーホールを実施し，全てのレーダの測定精度を統一することが可能になった．また，レーザ光による雲底高度計を用いて，下層大気圏下における降雪に寄与する雲の同時測定を行った．更に，降水粒子によるレーダ反射因子の解明のため，予備実験を行った．現有の降雪粒子画像観測装置と降雨粒子センサーを併設し，地上付近を落下する降水粒子の観測を行った．これらのデータ解析は継続して行う必要があるが，概ね計画通りに進んでいる．

Strategy for Future Research Activity

平成26年度の問題点を夏季期間中に解決し，降雪現象の時空間測定システムの構築および種々の環境下での冬季期間の観測・測定評価に反映する．また，前年度(2)の予備実験に引き続いて，降水粒子によるレーダ反射因子の解明ための本実験を行う．第１に，降雪粒子の雪質および形状解析と降雨粒子の同時測定を行う．可視カメラ等にて三角地帯内の地上付近を落下する降雪粒子の雪質および内部構造を測定する降雪粒子観測装置の開発・設置を行う．また，降雨粒子センサーと連携し，降水粒子の分類を行う．更に，粒子形状と落下速度分布から降雪強度およびレーダ反射因子を算出する．第２に， 落下中の降水粒子（降雪および降雨粒子）によるレーダ反射因子の解析を行う．三角地帯内における降水粒子による電磁波エコーと降雪粒子および降雨粒子情報との相関解析を行い，レーダ情報のみを利用した降雪強度および雪質測定を試みる．

Causes of Carryover

本研究で使用する小型垂直レーダ３台は機器導入時期が大きく異なる．そのため，同じ型の機器であるが，細かな仕様に違いがある．研究では３台を同時に利用するため，同一の仕様が必要不可欠である．そこで，３台のうち１台のレーダのオーバーホールを実施し，全てのレーダの測定精度を統一した．今年度の降雨粒子センサー購入およびレーダのオーバーホールに係る費用の予定額（いずれも外国製）と実際の購入金額とに差が生じたためである．

Expenditure Plan for Carryover Budget

小型降雪粒子観測装置の開発の一部として利用する予定である