2015 Fiscal Year Research-status Report
アダプティブセンサネットワークを用いた新たな雷放電標定手法の開発と顕著気象予測
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26750138
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| Research Institution | Japan, Meteorological Research Institute |
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Principal Investigator |
吉田 智 気象庁気象研究所, 気象衛星・観測システム研究部, 研究官 (00571564)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 適応信号処理 / 雷放電 / 局地的大雨 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
局地的大雨、竜巻をもたらす積乱雲による被害が国内外で頻発しており、災害予測のための一手法として雷放電モニタリングが注目されている。しかしながら現在用いられている雷放電の標定手法では、雷放電が複雑な枝分かれを有する場合にその標定精度が著しく劣化し、災害予測を困難にしている。この課題を克服するために、無線通信分野で開発された最先端の適応信号処理を用いて雷放電路を可視化する手法を提案し、雷監視による局地的大雨、竜巻などの予測手法開発の糸口を得る。
研究初年度である平成26年度では提案している適応信号処理を用いた雷放電標定手法についてシミュレーション及び実データを用いてその有用性を確かめた。
当該研究課題2年目の平成27年度ではアダプティブセンシングや到達時間差法をを用いて雷放電の3次元標定を行った。得られた雷放電３次元データとフェーズドアレイレーダーで得られた積乱雲の降水データを用い、雷放電と積乱雲の内部構造についてその比較を行った。今回着目した事例は大阪平野で発生した短時間（15分間）で発達・消滅した積乱雲である。レーダー観測より得られた上層の上昇気流の強化に伴い、雲放電の発生数が急増することが明らかにした。さらに上層から中層・下層に下降気流が流入したタイミングで落雷の発生数が急増することを明らかにした。このように一般にレーダー観測では捉えにくい短時間で発達衰弱する積乱雲に対して、内部の鉛直流の変化と雷活動の両者の関連を実観測により示した。積乱雲内部の上昇気流は局地的豪雨などとの関連が示唆されており、一事例であるものの雷放電観測を用いた積乱雲に伴う災害予測の可能性を示した。
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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
研究2年目である平成27年度では実観測データを用いた解析を行い、雷放電観測を用いた災害予測の糸口を得ることを目標としていた。即ち、気象レーダー観測および雷放電三次元観測を行い、事例解析により、雷放電と積乱雲の災害を引き起こす可能性のある現象との関連を示す。大阪平野で得られた観測結果の事例解析により、積乱雲の局所的な上昇気流とに伴い雲放電の発雷数の上昇が観測された。一方で下降気流の中層・下層への流入のタイミングで落雷数が急増していることがわかった。この事例はレーダー監視が難しいとされる短時間で発達する上昇気流を雷放電監視を用いて補足できる可能性を示しており、当初考えていた目標を達成したと考えている。
当該研究で得られた解析を米国地球惑星連合秋ミーティング(AGU fall meeting 2015)で発表を行い、海外研究者から大きな注目を得た。このことからも当該研究が高い評価を得ていることがわかる。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究3年目であり、最終年度である平成28年度では、平成27年度から実施ている事例解析を継続して、解析事例の蓄積を行う。更にこれまでの複数の観測事例について雷活動の特徴などを統計解析を用いて抽出する。
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| Causes of Carryover |
優先順位を勘案し、他の国際学会（AGU fall meeting）での発表で代用することとした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年度では米国シアトルで開催される国際学会に出席する。
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