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台風等に対する航空機搭載フェーズドアレイ気象レーダによる観測システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K03973
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分17020:大気水圏科学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

高橋 暢宏  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (60425767)

研究分担者 山田 広幸  琉球大学, 理学部, 准教授 (30421879)
牛尾 知雄  大阪大学, 工学研究科, 教授 (50332961)
金田 幸恵  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 特任助教 (80727628)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード台風 / 航空機観測 / フェーズドアレイレーダ / シミュレーション / 雲物理量 / フェーズドアレイレーダー / 航空機
研究開始時の研究の概要

日本に大きな災害をもたらす台風や線状降水帯などの降水システムの立体構造の観測を可能にする航空機搭載フェーズドアレイ気象レーダの開発を目指した、基礎研究を目的としている。台風の研究においては、その急発達のメカニズムの解明が喫緊の課題であるが、その1つのアプローチとして台風内部の立体的な構造の正確な把握が挙げられる。本研究では、フェーズドアレイ気象レーダを航空機に搭載するための基礎的な研究を行い、実現性を高める。また、効率的な航空機観測を目指して人工衛星等を用いた台風の発達フェーズに対応した降水構造についての解析も併せて実施する。実施にあたっては、レーダメーカや航空機運行会社の協力のもと実施する。

研究成果の概要

台風の発達メカニズム解明や予測性の向上が科学だけでなく防災の観点から求められている。本研究では、台風を立体的に観測しその構造を明らかにすることを最終の目標とし、台風の発達期における海上での航空機による観測の可能性を検討した。まず、最近のレーダ技術であるフェーズドアレイ気象レーダを航空機搭載に転用することを検討し、その利用可能性を示した。次に、航空機という移動体からのレーダ観測により実際にどの程度観測が実施できるかを示すために観測シミュレータを開発し、台風のシミュレーションデータをもとに観測シミュレーションを実施した。その結果、台風の眼の観測に限定した場合には十分立体観測が可能なことが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

わが国における台風観測は、海洋上においてはほぼ人工衛星観測に依存しているの現状であるが、より高精度な予測を行うためには、海洋上での航空機観測が必須になる。その手段の1つはドロップゾンデによる大気構造の観測であり、もう1つが台風の発達に伴って形成される降水の観測であり、本研究は後者について、現在の最新の技術による観測の可能性について、ハードウエアのフィージビリティ研究およびシミュレーションによる観測可能性について示したものであり、実現すれば台風研究に大きく貢献できる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] GPM搭載2周波レーダによる降水減衰特性高度プロファイルの推定2021

    • 著者名/発表者名
      Takahisa KOBAYASHI, Mitsuharu NOMURA, Ahoro ADACHI, Soichiro SUGIMOTO, Nobuhiro TAKAHASHI, Hiromaru HIRAKUCHI
    • 雑誌名

      気象集誌. 第2輯

      巻: 99 号: 3 ページ: 603-620

    • DOI

      10.2151/jmsj.2021-030

    • NAID

      130008050913

    • ISSN
      0026-1165, 2186-9057
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of a Precipitation System that Exists above Freezing Level Using a Multi-Parameter Phased Array Weather Radar2019

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Takahashi
    • 雑誌名

      Atmosphere

      巻: 10 号: 12 ページ: 755-755

    • DOI

      10.3390/atmos10120755

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Simulation of airborne dual-polarization phased array radar observation of a typhoon2022

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Takahashi and Sachie Kanada
    • 学会等名
      International Conference on Heavy Rainfall and Tropical Cyclone in East Asia
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simulation of airborne dual-polarization phased array radar observation of a typhoon2021

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Takahashi
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 航空機搭載フェーズドアレイレーダを想定した台風観測のシミュレーション2021

    • 著者名/発表者名
      高橋暢宏
    • 学会等名
      日本気象学会2021年秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] マルチパラメータ・フェーズドアレイ気象レーダデータに基づく孤立積乱雲の内部構造の時間変化2021

    • 著者名/発表者名
      川口航平、纐纈丈晴、高橋暢宏
    • 学会等名
      日本気象学会中部支部研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチパラメータ気象レーダデータを用いて解析した雷をもたらす積乱雲の特徴2021

    • 著者名/発表者名
      岩田和樹、纐纈丈晴、高橋暢宏
    • 学会等名
      日本気象学会中部支部研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 大型研究「航空機観測による気候・地球システム科学研究の推進」について2020

    • 著者名/発表者名
      高橋暢宏、小池真
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Precipitation observation by phased array weather radar2020

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Takahashi
    • 学会等名
      "Technology for Next Generation Space-Earth Environmental Radio Science", a workshop by ISEE
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] マルチパラメータフェーズドアレイ気象レーダ(MP-PAWR)による積乱雲観測 -2018年8月2日の孤立積乱雲の事例 その2-2020

    • 著者名/発表者名
      川口航平、高橋暢宏
    • 学会等名
      日本気象学会2020年度春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] MP-PAWRで観測された関東における冬季の雷雲(その2)2020

    • 著者名/発表者名
      纐纈丈晴、高橋暢宏
    • 学会等名
      日本気象学会2020年度春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 2018年8月27日に関東地方周辺に発生した雷雲の観測(その2)2020

    • 著者名/発表者名
      岩田和樹、高橋暢宏
    • 学会等名
      日本気象学会2020年度春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 航空機観測による気候・地球システム科学研究の推進2020

    • 著者名/発表者名
      高橋暢宏
    • 学会等名
      Weather-Eyeオープンフォーラム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 台風観測を想定した航空機搭載レーダのサンプリング検討2020

    • 著者名/発表者名
      高橋暢宏
    • 学会等名
      「航空機観測による気候・地球システム科学研究の推進」研究集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Estimation of the top of the liquid layer from GPM/DPR2019

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Takahashi
    • 学会等名
      39th international Conference on Radar Meteorology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of isolated convective systems by using multi-parameter phased array weather radar2019

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Takahashi and Hiroshi Hanado
    • 学会等名
      39th international Conference on Radar Meteorology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MP-PAWRとタイムラプスカメラによる降水コア落下の比較2019

    • 著者名/発表者名
      高橋暢宏・花土弘
    • 学会等名
      日本気象学会2019年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 雲と雨のマルチプラットフォーム観測2019

    • 著者名/発表者名
      高橋暢宏
    • 学会等名
      日本気象学会2019年度春季大会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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