| 研究課題/領域番号 |
21H01162
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
小区分17020:大気水圏科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人防災科学技術研究所 |
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研究代表者 |
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, 特別研究員 (80464155)
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| 研究分担者 |
前坂 剛 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, 上席研究員 (70450260)
出世 ゆかり 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, 主任研究員 (80415851)
櫻井 南海子 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, 主任研究員 (30435846)
加藤 亮平 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, 主任研究員 (70811868)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 積乱雲 / 雲レーダー / 雷 / 雲・降水同化 / ゾンデ / タイムラプスカメラ / レーダー / レーダー同化 / 降水レーダー / フェーズドアレイレーダー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
積乱雲は強雨をもたらす雲の基本単位であり、その構造と発達プロセスを概念モデル化することは重要である。しかし、この概念モデルは、1940年代頃からほとんど変わっていない。そこで、世界で唯一の雲レーダーネットワークや、フェーズドアレイ降水レーダー、雷放電路観測によって、積乱雲を特徴づける雲・降水・雷全ての高頻度3次元観測を行う。この観測をベースに同化・数値実験も組み合わせて、積乱雲の構造と発達プロセスの概念モデルを再構築する。このことは、局地的大雨の直前予測改善や、積乱雲という大雨をもたらす対流雲システムの基本単位の理解の深化に寄与する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、高頻度の観測を実施し、積乱雲の構造と発生プロセスを高時間分解能データを用いて明らかにするための研究を行った。積乱雲の発生環境場については日中1時間毎の観測9日間を含むラジオゾンデ観測をつくばで行うとともに、これに同期して、雲レーダーやタイムラプスカメラを用い雲の構造の高頻度観測を行った。降水レーダーを用いた解析も追加し、強い降水をもたらす積乱雲が発生する時の特徴について、環境場、雲、降水の観点から明らかにした。また、雲レーダーの同化に取り組み、数値モデルへの雲レーダー観測値の取り込み方法を検討するとともに、雲の発達段階を考慮した同化手法の有用性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高頻度の環境場観測からは、下層から中層の湿度場の変動が大きいことがわかり、カメラ観測と合わせると、積乱雲の発生に先行して、積雲の鉛直方向への進展と局所的な加湿が積乱雲の発達に重要なことを示唆している。一方で、雲が発達する時には阻害要因が小さくなるように雲の水平スケールが大きくなっていることがわかった。これらの成果は強雨をもたらす雲の基本単位としての積乱雲の構造と発達プロセスの理解に寄与するものである。雲レーダーの同化については詳細な方法の検討が必要であるが、雲発生初期の情報を取り込むことによる積乱雲発達の短時間物理予測の可能性を示すものであり、局地的大雨の直前予測改善への波及効果が期待できる。
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