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自然落下中降雪雪片の物理量測定装置の開発と降雪電波減衰特性評価への応用

研究課題

研究課題/領域番号 09555124
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 計測・制御工学
研究機関金沢大学

研究代表者

村本 健一郎  金沢大学, 工学部, 教授 (70042835)

研究分担者 椎名 徹  富山工業高等専門学校, 助教授 (80196344)
播磨屋 敏生  北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90001859)
長野 勇  金沢大学, 工学部, 教授 (50019775)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
1999年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1998年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1997年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
キーワード画像処理 / 降雪雪片 / 落下運動パターン / 降雪強度 / 粒径分布 / レーダ反射因子 / 降雪電波減衰 / 降雪電波反射特性
研究概要

降雪雪片は雲内で発生した氷晶が成長し,さらにいくつも併合して落下してきたものである。この落下中の氷粒子や雪片の併合には,これらの形状や落下運動が関与している。降雪現象は,雲物理学に関しての考察だけではなく,リモートセンシングや通信,最近の地球気候モニタリング分野などの多様な工学的応用にも重要である。また、電磁波伝搬における減衰には、降雪現象が大きく関係する。降雪の研究で主に使用される観測機器の一つとしてレーダがある。降雪のレーダ観測は、レーダ反射因子Zと降雪強度Rとの間の関係式に基づいている。この降雪のZ-R関係式を決定するためには、ZとRのそれぞれを短い時間間隔でしかも高精度で測定しなければならない。しかしながら、短時間間隔かつ高精度で測定可能な降雪測定システムは、これまで開発されていなかった。そこで、画像処理手法を用いた降雪の物理的パラメータを測定する新しいシステムを開発した。落下中の雪片の映像を画像処理して、粒径、落下速度、密度を計算した。また、降雪強度は、画像データから計算するとともに、電子天秤から直接重量を測定する方法でも求めた。更に、これらの観測と同期して、小型Xバンド・ドップラーレーダを用いて受信電力も測定した。Xバンド波の減衰と降雪強度との間の関係を調べると同時に、雪片の物理的特徴量との比較も行った。これらの実験から、電波減衰には、降雪強度だけでなく雪片の粒径分布や密度も関係することがわかった。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] 椎名 徹、村本健一郎: "降雪の落下速度と落下中の粒径および融解直径の関係"電子情報通信学会論文誌. J81-D-II. 1108-1114 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Servomaa, T. Shiina, K. Muramoto, T. Harimaya: "Experimental determination of a Z-R relation for snowfall and its evaluation by shape characteristics"Technical Report of IEICE. AP98-99. 49-54 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Harimaya and Y. Nakai: "Riming growth process contributing to the formation of snowfall in orographic areas of japan facing the Japan Sea"Journal of the Meteorological Society of Japan. Vol.77,No.1. 101-115 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 椎名 徹、村本健一郎: "降雪粒子映像の画像解析と粒子分類への応用"電子情報通信学会論文誌. J82-D-II,2. 240-249 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 播磨屋敏生、沢田敏隆、金村直俊: "降雪粒子の雲粒捕捉成長過程の地域特性"北海道大学地球物理学研究報告. 62. 1-13 (1999)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Servomaa, T. Shiina, K. Muramoto: "Radar Measurement of Snowfall and its Evaluation by Shape Characteristics"Abst. 16th Int. Union of Radio Science. 343 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Muramoto, T. Sugiura, H. Servomaa and K. Ikeda: "Relationship between raindrop size distribution and rainfall"Abst. 16th Int. Union of Radio Science. 385 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 播磨屋敏生、村井臣哉、橋元明弘: "山岳地域における降雪形成の微物理過程"北海道大学地球物理学研究報告. 63. 1-14 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Shiina, K. Muramoto: "Relations between fall velocity, diameter of snow particles and melted diameter."IEICE. Vol. J81-DII, No. 6. 1108-1114 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Servomaa, T. Shiina, K. Muramoto, T. Harimaya: "Experimental determination of a Z-R relation for snowfall and its evaluation by shape characteristics."Technical Report of IEICE. AP98-99. 49-54 (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
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Harimaya and Y. Nakai: "Riming growth process contributing to the formation of snowfall in orographic areas of Japan facing the Japan Sea."Journal of the Meteorological Society of Japan. Vol. 77, No. 1. 101-115 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Shiina, K. Muramoto: "Image processing of snow particles and classification into snowflakes and graupels."IEICE. Vol. J82-DII, No. 2. 240-249 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Harimaya, T. Sawada, N. Kanemura: "Regional characteristics of the riming growth process."Geophysical Bulletin of Hokkaido University, Sapporo, Japan. No. 62. 1-13 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Servomaa, T. Shiina, K. Muramoto: "Radar measurement of snowfall and its evaluation by shape characteristics."Abst. 16th Int. Union of Radio Science. 343 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Muramoto, T. Sugiura, H. Servomaa: "Relationship between raindrop size distribution and rainfall."Abst. 16th Int. Union of Radio Science. 385 (1999)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Harimaya, S. Murai, A. Hashimoto: "Microphysical process of snowfall formation in orographic areas."Geophysical Bulletin of Hokkaido University, Sapporo, Japan. No. 63. 1-14 (2000)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 椎名徹, 村本健一郎: "降雪粒子映像の画像解析と粒子分類への応用"電子情報通信学会論文誌. J82-D-II,2. 240-249 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H. Servomaa, T. Shiina and K. Muramoto: "Radar Measurement of Snowfall and its Evaluation by Shape Characteristics"Abst. 16th Int. Union of Radio Science. 343 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H. Servomaa, K. Muramoto and T. Shiina: "Snowfall rate determined by image processing"Abst. 16th Int. Union of Radio Science. 382 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Muramoto, T. Sugiura, H. Serbomaa and K. Ikeda: "Relationship between raindrop size distribution and rainfall"Abst. 16th Int. Union of Radio Science. 385 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H Servomaa, K.Muramoto and T. Shiina: "A Z-R Relationship for snowfall and its evaluation by size distribution"Proc. Int. Conf. Geosci. Remote Sensing. (Accepted). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T. Harimaya and Y. Nakai: "Riming Growth Process Contributing to the Formation of Snowfall in Orographic Areas of Japan facing the Japan Sea"Journal of the Meteorological Society of Japan. Vol77,No.6.. 101-115 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 椎名徹,村本健一郎: "降雪粒子の落下速度と落下中の粒径および融解直径の関係" 電子情報通信学会論文誌. J81-D-II,6. 1108-1114 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 椎名徹,村本健一郎: "降雪粒子映像の画像解析と粒子分類への応用" 電子情報通信学会論文誌. J82-D-II,2. 240-249 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 丸山光明,村本健一郎: "降雪粒子の落下運動と形状の関係" 電子情報通信学会技術報告. IE97-91. 7-12 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 椎名 徹,村本健一郎: "降雪粒子の落下速度と落下中の粒径および融解直径の関係" 電子情報通信学会論文誌. J81-D-II(印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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