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山地および都市の局地豪雨の生起特性解析と予知

研究課題

研究課題/領域番号 07555160
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 水工水理学
研究機関京都大学

研究代表者

池淵 周一  京都大学, 防災研究所, 教授 (20026181)

研究分担者 大石 哲  京都大学, 防災研究所, 助手 (30252521)
大手 信人  京都大学, 大学院農学研究科, 助教授 (10233199)
中北 英一  京都大学, 防災研究所, 助教授 (70183506)
光田 寧  京都大学, 防災研究所, 教授 (90027219)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
11,800千円 (直接経費: 11,800千円)
1997年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1996年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1995年度: 9,300千円 (直接経費: 9,300千円)
キーワード局地豪雨 / 短時間降雨予測 / 雲物理 / 水文・気象観測 / GPS気象学 / レーダー / 雨滴粒径分布 / 豪雨予知システム / 水分・気象観測 / 水蒸気擾乱 / 積雲スケール / 雲物理モデル / ラジオゾンデ観測 / 地形 / 雹 / Xバンドレーダ / 非静力数値モデル / 陸面水文過程 / 水文素過程 / 都市化
研究概要

急崚な山岳地において頻繁に生起し,レーダー等でもモニタリングできない局地的集中豪雨について生起条件を抽出し豪雨生起後の降雨の時・空間分布特性を導くことによって,山地および都市の豪雨水害に対して実時間での降雨予測手法を防災システムの一つとして開発する事を目指し,3年の研究期間を通してラジオゾンデおよび地上水文観測装置を用いた観測と詳細な雲物理過程を考慮した積雲モデルによる解析を行った.それによって雹の生成を調査することが,豪雨の予知に対し重要であり,そのために空中の水蒸気分布を知ることが重要であるという結論が得られた.以下それぞれについてより詳しく述べる.
1)梅雨前線に伴う豪雨時の水文・気象観測を主として福井県九頭竜川流域にておこなった.主観測期間は1996年6月24日〜26日,1997年7月2日〜10日である.それ以外にも,1995年11月,1996年7月,1997年8月に都市と水体が豪雨に及ぼす影響を調査するために滋賀県木之本町周辺で補助的な観測を行っている.観測項目としては3時間毎の大気プロファイル,時空間的に詳細な地上降雨,およびXバンドレーダーによる雨域の移動の定性的観測である.
2)上述した観測データを用いて,豪雨をもたらすような積雲の発達・衰弱をつかさどる微物理過程に与える地形,風速,大気安定度,水蒸気の鉛直分布の影響に関して考察するために,詳細な雲物理過程を含み地形の影響を考慮することができる数値気象モデルを開発した.そのモデルを用いて考察した結果,雹の生成量の多寡が積雲からの降雨量に対し極めて重要な指標であること,雹の生成量を決定している要素として重要と考えられるものは中層の水蒸気とそれを上層に運搬する鉛直風の存在であることが示された.
3)雹の生成を直接観測できるものとして期待されるレーダーにとって地上降雨量と上空での反射因子との整合性の問題を解決するために,雨滴粒径分布の鉛直構造を考慮してレーダーを用いて降雨量を推定する手法を構築した.
4)雹の生成に不可欠と結論づけられた水蒸気を観測するためには新たな観測手段であるGPSが適切であると考え,GPSを用いて積雲スケールの水蒸気擾乱の抽出を行うための新たな式系を開発し,その検証を観測されたデータを初期値として数値計算によって導出された水蒸気情報を用いて行い,良好な結果を得た.さらに1995年度の滋賀県信楽町の京都大学超高層電波研究センター信楽MU観測所近辺のGPSデータによって同上の式系を用いて解析を行った.
これら結果から,ドップラーレーダーなどによる鉛直風成分の観測とGPSによる水蒸気擾乱抽出手法が,豪雨の予知にとって効果的であることが結論づけられた.

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (63件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (63件)

  • [文献書誌] Eiichi Nakakita: "Utilization of Vertical Profile of DSD Into Building an algorithm for Estimating Ground Rainfall Amount Using Radar" Proc.III International Symp.on Hydrological Applications of Weather Radars. pp.375-384 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大石哲: "定性推論を用いた寒冷前線帯の局地降雨予測に関する研究" 水資源システムの高度利用化に関するシンポジウム論文集. pp.23-30 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中川勝広: "降雨の3次元構造を考慮したレーダー雨量推定手法の構築" 土木学会水工学論文集. 第40巻. pp.297-302 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中北英一: "3次元レーダーおよびGPVデータを用いた短時間降雨予測手法" 土木学会水工学論文集. 第40巻. pp.303-308 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoru Oishi: "Study on Effects of Updraft on Precipitation Processes Using Two-Dimensional Cumulus Model" Journal of Hydroscience and Hudraulic Engineering. Vol.14,No.2. pp.81-88 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大石哲: "豪雨の生起・発達に地形が及ぼす影響に関する数値実験的研究" 京都大学防災研究所年報. 第39号B-2. pp.251-269 (1996)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eiichi Nakakita: "Short-term Rainfall Prediction Method Using a Volume Scanning Radar and Grid Point Value Data from Numerical Weather Prediction" Journal of Geophysical Research. Vol.101,NO.D21. pp.26,181-26,197 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katsuhiro Nakagawa: "Formulation of Vertical Profile of Rain Drop Size Distribution" Proceedings of The Internatinal Conference on Water Resources & Environment Research : Towards The 21st Gentury. Vol.1. pp.651-658 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 矢島啓: "大阪湾周辺における夏期の降雨生起特性" 京都大学防災研究所年報. 第39号B-2. pp.271-284 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shuichi Ikebuchi: "Hydrological Forecasting and Scale Issues for Water Resources Management" Proc.Of International Conference on Large Scale Water Resources Development in Developing Countries. KL-12〜25 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中川勝広: "降雨タイプに依存した雨滴粒径分布パラメータとその鉛直分布" 土木学会水工学論文集. 第41巻. pp.141-146 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大石哲: "詳細な雲物理過程を考慮した豪雨に及ぼす地形の影響に関する数値実験的研究" 土木学会水工学論文集. 第41巻. pp.141-146 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中川勝広: "降雨成因を考慮した雨滴粒径分布の鉛直構造解析" 京都大学防災研究所年報. 第40号B-2. pp.275-287 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中北英一: "降雨の概念モデル(不安定場モデル)によるレーダーを用いた短時間予測の精度向上" 京都大学防災研究所年報. 第40号B-2. pp.289-305 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大石哲: "積雲モデルを用いた梅雨前線帯降雨に対する地形の影響の評価" 京都大学防災研究所年報. 第40号B-2. pp.307-322 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中川勝広: "雨滴粒径分布の鉛直構造解析とレーダー雨量推定手法の構築" 土木学会水工学論文集. 第42巻(印刷中). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大石哲: "GPSを用いた積雲スケールの水蒸気擾乱抽出手法に関する研究" 土木学会水工学論文集. 第42巻(印刷中). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakakita, E.: "Utilization of Vertical Profile of DSD Into Building Up an Algorithm for Estimating Ground Rainfall Amount Using Radar" Proc.III International Symp.on Hydrological Applications of Weather Radars. 375-384 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oishi, S.: "Study on the Local Rainfal Prediction Along a Cold Front Using Qualitative Reasoning" Proceedings of the Symposium on Advanced Utilization of Water Resources System. 27-30 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakagawa, K.: "Utilization of Vertical Profile of DSD into Building up an Algorithm for Est imating Ground Rainfall Using Rada" Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE. Vol.40. 297-302 (1996)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakakita: "Short-term Rainfall Prediction Method Using a Volume Scanning Radar and GPV data" Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE. Vol.40. 303-308 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oishi, S.: "Study on Effects of Updraft on Precipitation Processes Using Two-Dimensional Cumulus Model" Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering. Vol.14 No.2. 81-88 (1996)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oishi, S.: "Numerical Approach on the Effect of Mountainous Topography to Development of Severe Rainfall" Annuals.Disas.Prev.Res.Inst., Kyoto Univ.No.39, B-2. 251-269 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakakita, E.: "Short-term Rainfall Prediction Method Using a Volume Scanning Radar and Grid Point Value Data from Numerical Weather Prediction" Journal of Geophysical Research. Vol.101, No.D21. 26181-26197 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakagawa, E.: "Formulation of Vertical Profile of Rain Drop Size Distribution" Proceedings of the Int.Conf.On Water Res.& Environ.Research. Vol.1. 651-658 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yajima, H.: "Characteristics of Rainfall Occurrence in Summer Around Osaka Bay" Annuals.Disas.Prev.Res.Inst., Kyoto Univ.No.39 B-2. 271-284 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikebuchi, S.: "Hydrological Forecasting and Scale Issues for Water Resources Management" Proc.of Int.Conf.on Large Scale Wat.Res.Development in developing Countries. KL-12-25 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakagawa, K.: "Parameters of Rain Drop Size Distribution and Their Vertical Profile Depending on Rainfall Type" Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE. Vol.41. 141-146 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oishi, S.: "Numerical Approach on Effect of Topography to Severe Rainfall Using Non-Parameterized Cloud Microphysics Model" Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE. Vol.41. 117-122 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakagawa, K.: "Analysis of Vertical Profile of Rain Drop Size Distribution Related to Rainfall Type" Annuals of Disas.Prev.Res.Inst., Kyoto Univ.No.40 B-2. 263-274 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakakita, E.: "A Study onf Improvement for Practical Use of a Short-term Rainfall Prediction Method Using a Voleme Scanning Radar Based on a Conceptural Model (Instability Field Model)" Annuals of Disas.Prev.Res.Inst., Kyoto Univ.No.40 B-2. 289-305 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oishi, S.: "Numerical Analysis of the Effect of Topography on Severe Rainfall Baiu Season using Cumulus Microphysical Model" Annuals of Disas.Prev.Res.Inst., Kyoto Univ.No.40 B-2. 307-322 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakagawa, K.: "Analysis on Vertical Profile of DSD and Building up an Algorithm for Estimating Ground Rainfall Using Radar" Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE. VOL.42 (printing). (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oichi, S: "Numerical Approach on Observation Method of the Cumulus Scale Disturbance of Water Vapor by using GPS" Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE. VOL.42 (printing). (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shuichi Ikebuchi: "Hydrological Forecasting and Scale Issues for Water Resources Management" Proc.Of International Conference on Large Scale Water Resources Development in Developing Countries. KL-12-25 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 中川勝弘・中北英一・佐藤亨・池淵周一: "降雨タイプに依存した雨滴粒径分布パラメータとその鉛直分布" 土木学会水工学論文集. 第41巻. 141-146 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 大石哲・木谷有吾・中北英一・池淵周一: "詳細な雲物理過程を考慮した豪雨に及ぼす地形の影響に関する数値実験的研究" 土木学会水工学論文集. 第41巻. 141-146 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 中川勝弘・中北英一・佐藤亨・池淵周一: "降雨成因を考慮した雨滴粒径分布の鉛直構造解析" 京都大学防災研究所年報. 第40号B-2. 275-287 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 中北英一・杉本聡一郎・池淵周一・高棹琢馬: "降雨の概念モデル(不安定場モデル)によるレーダーを用いた短時間予測の精度向上" 京都大学防災研究所年報. 第40号B-2. 289-305 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 大石哲・高橋輝明・中北英一・池淵周一: "積雲モデルを用いた梅雨前線帯降雨に対する地形の影響の評価" 京都大学防災研究所年報. 第40号B-2. 307-322 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 中川勝弘・中北英一・佐藤亨・池淵周一: "雨滴粒径分布の鉛直構造解析とレーダー雨量推定手法の構築" 土木学会水工学論文集. 第42巻(印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 大石哲・中北英一・池淵周一: "GPSを用いた積雲スケールの水蒸気擾乱抽出手法に関する研究" 土木学会水工学論文集. 第42巻(印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Satoru Oishi: "Study on Effects of Updraft on Precipitation Processes Using Two-Dimensional Cumulus Model" Journal of Hydroscience and Hydroscience and Hydraulic Engineering. Vol.14,No.2. 81-88 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 大石哲: "豪雨の生起・発達に地形が及ぼす影響に関する数値実験的研究" 京都大学防災研究所年報. 第39号B-2. 251-269 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Eiichi Nakakita: "Short-term Rainfall Prediction Method Using a Volume Scanning Radar and Grid Point Value Data from Numerical Weather Prediction" Journal of Geophysical Research. Vol.101,No.D21. 26,181-26,197 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Katsuhiro Nakagawa: "Formulation of Vertical Profile of Rain Drop Size Distribution" Proceedings of The International Conference on Water Resources & Environment Research : Towards The 21st Century. Vol.1. 651-658 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 矢島啓: "積雲対流モデルを用いた短時間可能最大降水量(Probable Maximum Precipitation)推定手法の検討" 水文・水資源学会誌. 第9巻第2号. 143-142 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 矢島啓: "大阪湾周辺における夏期の降雨生起特性" 京都大学防災研究所年報. 第39号B-2. 271-284 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 矢島啓: "短時間降雨の可能最大降水量(PMP)推定手法に関する基礎的研究" 京都大学防災研究所年報. 第38号 B-II. 297-315 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 矢島啓: "PMP推定のための豪雨ポテンシャルの地域評価" 土木学会水工学論文集. 第40巻. 285-290 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] S. K. Makhanu: "Towafd Modeling Sediment Yield and Transport in Tropical Arid & Semi-Arid Lands(ASAL)" 土木学会水工学論文集. 第40巻. 881-886 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Y. Mitsuta: "Estimation of Annual Evaporation from the Linze Deseart During HEIFE" Journal of Meteorological Society Japan. Vol. 73. 967-974 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] J. Wang: "The Scaling-up of Processes in the Heterogeneous Landscape of HEIFE with the Arid of Satellite Remote Sensing" Journal of Meteorological Society Japan. Vol. 73. 1235-1244 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T. Maitani: "Measurements of Turbulent Fluxes and Model Simulation of Micrometeorology in a Wheat Field at Zhangye Oasis" Journal of Meteorological Society Japan. Vol. 73. 959-965 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] E. Nakakita: "Utilization of Vertical Profile of DSD Into Building Up an Algorithm for Estimating Ground Rainfall Amount Using Radar" Proc. III International Symp. on Hydrological Applications of Weather Radars. 375-384 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 中川勝広: "降雨の3次元構造を考慮したレーダー雨量推定手法の構築" 土木学会水工学論文集. 第40巻. 297-302 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 中北英一: "3次元レーダーおよびGPVデータを用いた短時間降雨予測手法" 土木学会水工学論文集. 第40巻. 303-308 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 大手信人: "砂漠が緑になると井戸水はふえるか?" 森林科学. No. 14. 11-17 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Nobuhirto Ohte: "Bio-geochemical influences on the determination of water chemistry in a temperate forest basin: factors determining the pH value" Water Resources Research. 31. 2823-2834 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Nobuhito Ohte: "Multi-dimensional parameter estimation of the integrated Alpine Hydro-Chemical model using Monte-Carlo simulation" LAHS Publication. 228. 175-183 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 大石 哲: "定性推論を用いた寒冷前線帯の降雨予測に関する研究" 水文・水資源学会研究発表会要旨集. 270-271 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 木谷 有吾: "定性推論を用いた寒冷前線帯の局地降雨予測に関する研究" 水資源システムの高度利用化に関するシンポジウム論文集. 23-30 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 大石 哲: "山岳地形を導入した積雲対流モデルの開発" 土木学会年次学術講演会概要集. 2-A. 255-260 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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