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Ka帯雲レーダと地上観測を用いた氷晶-雪片変化過程の解析

研究課題

研究課題/領域番号 16H04049
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 気象・海洋物理・陸水学
研究機関名古屋大学

研究代表者

篠田 太郎  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (50335022)

研究分担者 高橋 暢宏  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (60425767)
大東 忠保  国立研究開発法人防災科学技術研究所, 水・土砂防災研究部門, 主幹研究員 (80464155)
坪木 和久  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (90222140)
久保 守  金沢大学, フロンティア工学系, 助教 (90249772)
皆巳 幸也  石川県立大学, 生物資源環境学部, 准教授 (90290080)
研究協力者 鈴木 賢士  
馬場 賢治  
川島 正行  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワードKa帯レーダ / 偏波パラメータ / 氷晶粒子 / 粒子判別 / 雲解像数値モデル / Ka帯偏波雲レーダ / 固体降水粒子 / 雲微物理過程 / 雲解像モデル / 光学式雨量計 / 地上降雪粒子観測装置
研究成果の概要

走査型Ka帯偏波レーダを用いて、固体降水粒子の新しい観測手法の検討を行った。Ka帯レーダは従来の降水レーダに比べて波長が短いために、粒径の小さな雲粒や氷晶の観測が可能になると期待される。一方で、大粒径の粒子(雪片・霰)などの観測には適していないため、当初想定していた粒子判別法の適用には適さないことを明らかにした。また、偏波間位相差変化率KDPの極大領域を検出することで、多数の氷晶粒子が存在する領域を3次元的に検出することが可能であることを示した。KDP極大領域を時空間的に追跡することで、降水システム内部の氷晶粒子の生成過程と移流過程を追跡することが可能となると期待できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

走査型Ka帯偏波レーダが出力する偏波間位相差変化率KDPを用いて、降水システム内部で氷晶粒子が数多く存在する領域を検出できることを明らかにした。この領域の時空間変化を追跡することで、氷晶粒子の生成領域やその後の移流過程の推定を行うことが可能である。最近、ジェット機が上層を飛行中に多量の氷晶粒子を吸い込んでエンジンが停止してしまう事故が発生した事例があり、レーダによってこのような領域の検出を行えれば、安全運航に有効な手法となる可能性がある。また、多量の氷晶粒子の存在は雲解像数値モデルでは表現されておらず、氷晶粒子の生成過程や雪片への変換過程の改修に必要な情報となる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] What does a positive KDP-peak layer above the melting level indicate? ~ Statistics of KDP profiles obtained by a Ka-band polarimetric radar ~2019

    • 著者名/発表者名
      Taro Shinoda, Tadayasu Ohigashi, Hiroyuki Yamada, Yukiya Minami, Kazuhisa Tsuboki
    • 学会等名
      Conference on Mesoscale Convective Systems and High-Impact Weather in East Asia
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 北陸地方における走査型Ka帯偏波レーダを用いた降雪雲の観測と 固体降水粒子判別への適用可能性2018

    • 著者名/発表者名
      篠田太郎・大東忠保・鈴木賢士・民田晴也・久島萌人・ 久保守・皆巳幸也・高橋暢宏・坪木和久
    • 学会等名
      日本気象学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Possibility of particle identification for solid hydrometeors using a Ka-band polarimetric radar2018

    • 著者名/発表者名
      Taro SHINODA, Tadayasu OHIGASHI, Kenji SUZUKI, Mamoru KUBO, Yukiya MINAMI, Haruya MINDA, Moeto KYUSHIMA, Nobuhiro TAKAHASHI, Kazuhisa TSUBOKI
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society 2018 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characteristics of a Positive KDP-peak Layer above the Melting Level in a Stratiform Region Observed by a Ka-band Radar and Bolloon-borne Particle Observation2018

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro NAGAYA, Taro SHINODA, Tadayasu OHIGASHI, Kenji SUZUKI, Kosei YAMAGUCHI, HiroyukiYAMADA, Seiji KAWAMURA, Kazuhisa TSUBOKI, Eiichi NAKAKITA
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society 2018 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ka帯偏波レーダとビデオゾンデにより観測された層状性降水固相域のKDP極大層2018

    • 著者名/発表者名
      篠田太郎・長屋智大・大東忠保・鈴木賢士・山口弘誠・ 山田広幸・川村誠治・坪木和久・中北英一
    • 学会等名
      日本気象学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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