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二重偏波レーダーによる豪雨の高精度直前予測手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K01273
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 自然災害科学・防災学
研究機関気象庁気象研究所

研究代表者

足立 アホロ  気象庁気象研究所, 気象衛星・観測システム研究部, 主任研究官 (80354520)

研究分担者 石元 裕史  気象庁気象研究所, 気象衛星・観測システム研究部, 室長 (70281136)
南雲 信宏  気象庁気象研究所, 気象衛星・観測システム研究部, 研究官 (30624960)
研究協力者 山内 洋  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード二重偏波レーダー / 降水の粒径分布推定 / 降水強度推定 / 降水の粒径分布
研究成果の概要

近年多発している「局地的大雨」は数値モデルによる予測が困難なため、事前に気象レーダーで捉えることが重要である。しかし気象レーダーで推定される降水強度は誤差が100%にも及ぶことがある。そこで近年、各国は二重偏波レーダーを導入し高精度化を図っている。具体的には二重偏波レーダーで観測された偏波パラメータに経験式を適用して降水強度を推定している。しかし厳密には経験式は気温や降水の型、時間、場所に応じて変える必要があり、実質不可能である。そこで本研究では経験式を用いずに、観測された偏波パラメータだけから理論的に降水強度を推定するという、従来は困難とされていた手法を世界で初めて開発することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

「局地的豪雨」による被害を減らすには積雲が発達する前にレーダーで捉える必要がある。しかし従来の気象レーダーによる降水強度の推定精度は必ずしも十分ではない(最大誤差100%程度)。近年米国(2013-)や日本(2016-)を始め世界各国で気象用二重偏波レーダーが導入されつつあり、観測される偏波パラメータから経験式を用いて降水強度を従来より高い精度(誤差30%程度)で推定している。しかし厳密にはこの経験式は場所や時間などにより変更する必要がある。そこで本研究では経験式を用いずに、観測された偏波パラメータだけから理論的に降水強度を推定するという、従来は困難とされていた手法を世界で初めて開発した。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 12件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Geometrical properties of hydrometeors during the refreezing process and their effects on dual-polarized radar signals2019

    • 著者名/発表者名
      Nagumo Nobuhiro、Adachi Ahoro、Yamauchi Hiroshi
    • 雑誌名

      Monthly Weather Review

      巻: 147 号: 5 ページ: 1753-1768

    • DOI

      10.1175/mwr-d-18-0278.1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Forward Operators for Polarimetric Radars Aiming for Data Assimilation2018

    • 著者名/発表者名
      Kawabata, T., H.-S. Bauer, T. Schwitalla, V. Wulfmeyer, and A. Adachi
    • 雑誌名

      気象集誌. 第2輯

      巻: 96A 号: 0 ページ: 157-174

    • DOI

      10.2151/jmsj.2018-017

    • NAID

      130006733553

    • ISSN
      0026-1165, 2186-9057
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Observational operators for dual polarimetric radars in variational data assimilation systems (PolRad VAR v1.0)2018

    • 著者名/発表者名
      Kawabata, T., T. Schwitalla, A. Adachi, H.-S. Bauer, V. Wulfmeyer, N. Nagumo, and H. Yamauch
    • 雑誌名

      Geosci. Model Dev.

      巻: 11 号: 6 ページ: 2493-2501

    • DOI

      10.5194/gmd-11-2493-2018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 降水強度推定への二重偏波情報の利用2018

    • 著者名/発表者名
      足立アホロ
    • 雑誌名

      気象研究ノート

      巻: 236 ページ: 58-73

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Estimation of Raindrop Size Distribution and Rainfall Rate from Polarimetric Radar Measurements at Attenuating Frequency Based on the Self-Consistency Principle2015

    • 著者名/発表者名
      Ahoro ADACHI, Takahisa KOBAYASHI, and Hiroshi YAMAUCHI
    • 雑誌名

      気象集誌. 第2輯

      巻: 93 号: 3 ページ: 359-388

    • DOI

      10.2151/jmsj.2015-020

    • NAID

      130005087069

    • ISSN
      0026-1165, 2186-9057
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Study of the Mechanisms of Severe Thunderstorm in Tokyo Metropolitan Area using High Frequent Assimilation of Ground-based In-situ and Remote-sensing Observations2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Shoji, Tetsu Sakai, Ahoro Adachi, Satoru Yoshida and Tomohiro Nagai
    • 学会等名
      第13回メソ対流系と顕著気象に関する国際会議(ICMCS-XIII) East Asia Weather Research Association
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of assimilation methods for dual polarimetric radar data2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Kawabata, Hiroshi Yamauchi, Nobuhiro Nagumo, and Ahoro Adachi
    • 学会等名
      Workshop on Dual Polarimetric radar
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 凍雨の地上観測に基づく二重偏波レーダーによる凍結域・非凍結域の調査2018

    • 著者名/発表者名
      南雲信宏, 足立アホロ, 山内洋
    • 学会等名
      日本気象学会2018年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] レーダー反射特性解析のための融解雪片モデルの開発2018

    • 著者名/発表者名
      石元裕史, 足立アホロ, 安達聖
    • 学会等名
      日本気象学会2018年度春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] RASS観測におけるパラメトリックスピーカーの利用2018

    • 著者名/発表者名
      足立アホロ, 橋口浩之
    • 学会等名
      日本気象学会2018年度春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 二重偏波レーダーで観測された竜巻・非竜巻事例のフックエコーの比較2018

    • 著者名/発表者名
      南雲信宏, 益子渉, 山内洋, 足立アホロ
    • 学会等名
      日本気象学会2018年度春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 二重偏波パラメータに関する統計調査2018

    • 著者名/発表者名
      栗花卓弥, 川畑拓矢, 山内洋, 南雲信宏, 足立アホロ
    • 学会等名
      日本気象学会2018年度春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 二重偏波レーダーによる雨滴粒径分布の形状パラメータ推定の試み2018

    • 著者名/発表者名
      足立アホロ, 小林隆久, 山内洋, 南雲信宏
    • 学会等名
      日本気象学会2018年度春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 凍雨および雨氷のJMA-NHMの再現性と環境場の特徴―2016年1月29日の事例―2018

    • 著者名/発表者名
      南雲信宏, 足立アホロ, 山田芳則, 川島正行
    • 学会等名
      日本気象学会2018年度春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 凍雨の二重偏波レーダー観測と地上検証について2018

    • 著者名/発表者名
      南雲信宏, 足立アホロ, 山内洋
    • 学会等名
      第2回降水と噴火研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 固体素子二重偏波レーダーによる雨氷と凍雨の監視に向けた基礎研究2018

    • 著者名/発表者名
      南雲信宏, 足立アホロ, 山内洋
    • 学会等名
      第12回航空気象研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A Methodology for Estimating the Parameters of a Gamma Raindrop Size Distribution Model using Redundancy of the Polarization Observations at Attenuating Frequency2017

    • 著者名/発表者名
      Ahoro ADACHI, Takahisa KOBAYASHI and Hiroshi YAMAUCHI
    • 学会等名
      97th Aerical Meteorological Society Annual Meetin
    • 発表場所
      Washington State Convention Center (米国・シアトル)
    • 年月日
      2017-01-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time Auto Calibration and DSD Retrieval for Polarimetric Radar at Attenuating Frequency2017

    • 著者名/発表者名
      Ahoro Adachi, Takahisa Kobayashi, and Hiroshi Yamauchi
    • 学会等名
      International Symposium on Earth-Science Challenges (ISEC) 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Technique for Calibration of Polarimetric Radars at Attenuating Frequency using ZDR and Phidp2017

    • 著者名/発表者名
      Ahoro Adachi, Takahisa Kobayash and Hiroshi Yamauchi
    • 学会等名
      Weather Radar Calibration and Monitoring Workshop Deutscher Wetterdienst
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time Auto Calibration and DSD retrieval for Polarimetric Radar at Attenuating Frequency2017

    • 著者名/発表者名
      Ahoro Adachi, T. Kobayashi, H. Yamauchi
    • 学会等名
      Weather Radar Calibration and Monitoring Workshop Deutscher Wetterdienst
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of assimilation methods for dual polarimetric radar data2017

    • 著者名/発表者名
      Takuya Kawabata, Hiroshi Yamauchi, Nobuhiro Nagumo, and Ahoro Adachi
    • 学会等名
      Workshop on Dual Polarimetric radar Meteorological Research Institute
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二重偏波レーダーデータの自己整合性に基づく粒径分布抽出手法の改良2017

    • 著者名/発表者名
      足立アホロ、小林隆久、山内洋
    • 学会等名
      日本気象学会春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] μ-CTデータから得られた積雪粒子の形状と粒子光散乱特性の計算2016

    • 著者名/発表者名
      石元 裕史
    • 学会等名
      日本気象学会2016年度秋季大会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 自己整合法に基づく粒径分布抽出手法のC-band 二重偏波レーダーのPPI観測への利用2016

    • 著者名/発表者名
      足立アホロ、小林隆久、山内洋、小司禎教
    • 学会等名
      日本気象学会2016年春季大会
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Clear air echoes in a sea breeze and their dynamical structures captured in TOMACS dense observation network2016

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Nagumo, Ahoro Adachi, and Teruyuki Kato
    • 学会等名
      メソスケール気象と顕著現象に関する国際会議(ICMCS-XI)
    • 発表場所
      釜山国際展示場(韓国・釜山)
    • 年月日
      2016-04-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Methodology for Estimating the Parameters of a Gamma Raindrop Size Distribution Model from Polarimetric Radar Measurements at Attenuating Frequency Based on the Self-Consistency Principle2016

    • 著者名/発表者名
      Ahoro ADACHI, Takahisa KOBAYASHI and Hiroshi YAMAUCHI
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly
    • 発表場所
      Austria Center Vienna(オーストリア・ウィーン)
    • 年月日
      2016-04-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Shape modeling of ice particles using micro-CT data for snow radiative transfer calculations2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ishimoto, Teruo Aoki, Satoru Adachi, and Satoru Yamaguchi
    • 学会等名
      International Symposium on snow and avalanche in Niseko
    • 発表場所
      北海道虻田郡ニセコ町 ニセコ町民センター
    • 年月日
      2015-12-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Automatic DSD Parameter Retrieval Algorithm for Polarimetric Radar at Attenuating Frequency Based on the Self-Consistency Principle2015

    • 著者名/発表者名
      Ahoro Adachi, Takahisa Kobayashi and Hiroshi Yamauchi
    • 学会等名
      4th International Symposium on Earth-Science Challenges
    • 発表場所
      米国オクラホマ州ノーマン市 オクラホマ大学
    • 年月日
      2015-09-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Estimation of Raindrop Size Distribution from Polarimetric Radar Measurements at Attenuating Frequency Based on the Self-Consistency Principle2015

    • 著者名/発表者名
      Ahoro Adachi, Takahisa Kobayashi and Hiroshi Yamauchi
    • 学会等名
      37th Conference on Radar Meteorology
    • 発表場所
      米国オクラホマ州ノーマン市 Embassy Suites Hotel and Conference Center
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] C-band二重偏波レーダーによる粒径分布と降水強度の推定精度2015

    • 著者名/発表者名
      足立アホロ、小林隆久、山内洋、小司 禎教
    • 学会等名
      日本気象学会2015年春季大会
    • 発表場所
      茨城県つくば市 つくば国際会議場
    • 年月日
      2015-05-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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