| 研究課題/領域番号 |
19H00815
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分25:社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 叡啓大学 (2021)
気象庁気象研究所 (2019-2020) |
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研究代表者 |
山田 芳則 叡啓大学, ソーシャルシステムデザイン学部, 教授 (80553164)
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| 研究分担者 |
伊藤 純至 東北大学, 理学研究科, 准教授 (00726193)
山田 朋人 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (10554959)
林 修吾 気象庁気象研究所, 気象予報研究部, 主任研究官 (20354441)
佐藤 晋介 国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所電磁波伝搬研究センター, 総括研究員 (30358981)
平田 祥人 筑波大学, システム情報系, 准教授 (40512017)
牛尾 知雄 大阪大学, 工学研究科, 教授 (50332961)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
39,390千円 (直接経費: 30,300千円、間接経費: 9,090千円)
2021年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2020年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2019年度: 24,440千円 (直接経費: 18,800千円、間接経費: 5,640千円)
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| キーワード | フェーズドアレイレーダー / 先端的3次元風解析 / シビア現象 / 高解像度数値モデル / 非線形時系列解析 / 短時間予測 / 多様な地表面上 / マルチドップラーレーダー解析 / 先端的三次元風解析 / ナウキャスト / 先端的風解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、多様な地表面上に出現して短時間強雨や突風などのシビア現象をもたらす積乱雲の構造を先端的レーダー解析と高解像度数値モデル実験とによって対流スケールで明らかにすることで、シビア現象の発生機構の解明と短時間予測の高度化を行い、さらに降水量の短時間予測が中小河川の流出予測に及ぼす効果を評価することを目的とする。本研究の最大の特徴は、最新鋭のフェーズドアレイレーダーからの観測データを用いて、1分間隔という高時間解像度で雲内の3次元気流構造の時間発展を解析する点にある。シビア現象の短時間予測の高度化は、レーダー観測から明らかにされた雲の顕著な特徴を用いて、斬新的な非線形時系列解析によって行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究での主たる成果は、複雑地形上における先端的3次元風解析や高解像度数値モデル実験、偏波レーダー、非線形時系列解析等を総合的に用いることによって、これまでに知見の乏しかった対流雲の実態解明や積乱雲の組織化による線状降水帯の形成機構と維持機構の解明、シビア現象発生機構の解明、1分間降水量の短時間予測のための斬新的手法の開発などである。特に、最先端のフェーズドアレイレーダー2台を組み合わせたデュアルドップラー解析によって、30秒という高時間解像度で対流雲の内部構造の時間発展を捉えることに成功したことは、本課題で特筆される成果である。多くの成果が査読つき論文や学会発表等で報告されている。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
学術的意義は、現在までに十分に解明されていなかった対流雲の構造の時間発展や積乱雲の組織化による線状降水帯の形成・維持の他、地形との相互作用による局地的大雨のようなシビア現象発生機構を解明など、積乱雲や対流雲に関する新たな知見を獲得し、雲科学の進展に貢献したことである。
社会的意義は、先端的3次元風解析システムがフェーズドアレイレーダーを含む日本全国で稼働しているほぼ全てのレーダーに適用可能となったことで、このシステムが積乱雲や降水システムの解明及び実況監視のための重要なツールとして気象学や防災の分野で広く活用できるようになったこと、短時間降水量予測の手法が防災情報の高度化に貢献できることである。
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