降雨粒径分布のリアルタイム推定による最新型偏波レーダー雨量計の開発

• 研究課題/領域番号: 23686072
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 水工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 山口 弘誠 京都大学, 防災研究所, 特定助教 (90551383)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 20,930千円 (直接経費: 16,100千円、間接経費: 4,830千円); 2013年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2012年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円); 2011年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
• キーワード: 偏波レーダー / 雨滴粒径分布 / 降水量推定 / 水文気象 / 自然災害

研究概要

地上降水量の推定精度の向上を目的として，XバンドMPレーダー（国交省XRAIN）を用いて強雨時でも精度良く雨滴粒径分布推定できる手法を開発し，雲内部における時空間構造を推定した．発達した対流性雲では，雲発生後に上空で初めてDSDが推定された段階から比較的大きな雨滴が多く存在している様子が多くの事例で観測され，ゲリラ豪雨の危険性の判断の指標となりうると期待できる．さらに，DSDの時間的・空間的な変化を導入した雨滴落下モデルを構築し，高度差により生じる地上と上空の降水量のズレを直接物理プロセスに従って降雨強度を算出したところ，一般的なKDPを用いた手法よりも高い相関を示すことを明らかにした．

研究成果

• [雑誌論文] Xバンド偏波レーダーを用いて推定した雨滴粒径分布の時空間構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口弘誠,金原知穂,中北英一
  • 雑誌名: 京都大学防災研究所年報 巻: 第57号B ページ: 14-14
  • NAID: 120005567935
  • URL: http://www.dpri.kyoto-u.ac.jp/nenpo/no57/content_menu.htm#Btop
• [雑誌論文] Xバンド偏波レーダーを用いて推定した雨滴粒径分布の時空間構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口弘誠, 金原知穂, 中北英一
  • 雑誌名: 京都大学防災研究所年報 巻: 第57号B
  • NAID: 120005567935
• [雑誌論文] Accuracy Improvement of Flood Forecasting Using Pre-processing of Ensemble Numerical Weather Prediction Rainfall Fields (2014)
  • 著者名/発表者名: Wansik Yu, Eiichi Nakakita, Sunmin Kim, Kosei Yamaguchi
  • 雑誌名: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B1 (Hydraulic Engineering) 巻: Vol.70
  • NAID: 130005070115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Graupel in the different developing stages of Baiu monsoon clouds observed by videosondes (2014)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, Kenji, Midori Matsuo, Eri Nakano, Shunsuke Shigeto, Kosei Yamaguchi, Eiichi Nakakita
  • 雑誌名: Atmospheric Research 巻: 142 ページ: 100-110
  • DOI: 10.1016/j.atmosres.2013.09.020
  • 査読あり
• [雑誌論文] 9m2巨大雨量計の開発による地上雨量計の捕捉率の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口弘誠,中北英一,野中理伸
  • 雑誌名: 土木学会論文集Ｂ１（水工学） 巻: 69 号: 4 ページ: I_307-I_312
  • DOI: 10.2208/jscejhe.69.I_307
  • NAID: 130004558272
  • ISSN: 2185-467X
  • 査読あり
• [雑誌論文] 偏波レーダーから推定した定性的降水粒子情報の雲アンサンブル同化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口弘誠・古田康平・中北英一
  • 雑誌名: 京都大学防災研究所年報 巻: 第56号B ページ: 369-378
  • NAID: 120005373029
• [雑誌論文] 9m2巨大雨量計の開発による地上雨量計の捕捉率の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口弘誠, 中北英一, 野中理伸
  • 雑誌名: 土木学会論文集B1（水工学） 巻: 第69巻4号
  • NAID: 130004558272
  • 査読あり
• [雑誌論文] ドップラー風速を用いたゲリラ豪雨のタマゴの危険性予知に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中北英一, 西脇隆太, 山邊洋之, 山口弘誠
  • 雑誌名: 土木学会論文集B1（水工学） 巻: 第69巻4号
  • NAID: 120004945188
  • 査読あり
• [雑誌論文] Xバンド偏波レーダーを用いた雨滴粒径分布とその時空間構造及び降水量の推定手法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口弘誠,金原知穂,中北英一
  • 雑誌名: 土木学会論文集Ｂ１（水工学） 巻: 68 号: 4 ページ: I_367-I_372
  • DOI: 10.2208/jscejhe.68.I_367
  • NAID: 130004557980
  • ISSN: 2185-467X
  • 査読あり
• [雑誌論文] Xバンド偏波レーダーを用いた強雨時の雨滴粒径分布の推定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口弘誠・金原知穂・中北英一
  • 雑誌名: 第6回MUレーダー・赤道大気レーダーシンポジウム講演集 巻: 第6号 ページ: 78-81
• [雑誌論文] Xバンド偏波レーダーを用いた雨滴粒径分布とその時空間構造及び降水量の推定手法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口弘誠・金原知穂・中北英一
  • 雑誌名: 土木学会論文集B1(水工学) 巻: 68 ページ: 367-372
  • NAID: 130004557980
  • 査読あり
• [雑誌論文] Xバンド偏波レーダーによる雨滴粒径分布の時空間構造の推定と非偏波レーダーへの利用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中北英一・金原知穂・山口弘誠
  • 雑誌名: 京都大学防災研究所年報 巻: 53 ページ: 397-410
  • NAID: 120003551093
• [雑誌論文] 水蒸気量の鉛直分布のデータ同化による降水予測精度へのインパクト評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口弘誠・中北英一・古本淳一
  • 雑誌名: 京都大学防災研究所年報 巻: 53 ページ: 375-380
  • NAID: 130004628326
• [学会発表] 豪雨の「種」を捉えるための京阪神観測および都市気象モデルの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口弘誠, 中北英一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜, 横浜市
• [学会発表] 都市気象LESモデルの開発による豪雨の「種」を捉えるための基礎研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口弘誠, 高見和弥, 中北英一
  • 学会等名: 平成25年度京都大学防災研究所研究発表講演会
  • 発表場所: 京都大学宇治キャンパス, 京都府宇治市
• [学会発表] Data Assimilation of Ice-Water Mixing Ratios Estimated from Polarimetric Radar Observation (2014)
  • 著者名/発表者名: Kosei Yamaguchi, Kohei Furuta, and Eiichi Nakakita
  • 学会等名: The 9th International Symposium on Weather Radar and Hydrology
  • 発表場所: Bechtel Conference Center, Reston, Virginia, USA
• [学会発表] 最新型偏波レーダー等とビデオゾンデを用いた豪雨の観測実験と予測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口弘誠,中北英一
  • 学会等名: 平成25年度気象予報士会関西支部総会特別講演
  • 発表場所: 大阪市立阿倍野市民学習センター,大阪市
  • 年月日: 2013-06-30
• [学会発表] 偏波レーダーから推定した氷粒子混合比の雲アンサンブル同化手法の開発による豪雨予測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口弘誠, 古田康平, 中北英一
  • 学会等名: 水文・水資源学会2013年度総会・研究発表会
  • 発表場所: 神戸大学, 神戸市
• [学会発表] Quantitative Precipitation Forecast by Ensemble Data Assimilation of Polarimetric Radar Observation (2013)
  • 著者名/発表者名: Kosei Yamaguchi, Kohei Furuta, and Eiichi Nakakita
  • 学会等名: GCOE-ARS Final Symposium
  • 発表場所: Uji Campus, Kyoto University
• [学会発表] 偏波レーダーから推定した定性的降水粒子情報の雲アンサンブル同化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口弘誠, 古田康平, 中北英一
  • 学会等名: 平成24年度京都大学防災研究所研究発表講演会
  • 発表場所: 京都大学宇治キャンパス, 京都府宇治市
• [学会発表] 9m2巨大雨量計の開発による地上雨量計の捕捉率の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口弘誠, 中北英一, 野中理伸
  • 学会等名: 第57回土木学会水工学講演会
  • 発表場所: 名城大学天白キャンパス, 名古屋市
• [学会発表] 10m2雨量計の開発による転倒マス雨量計における捕捉率の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口弘誠,中北英一,野中理伸
  • 学会等名: 水資源学会2012年度研究発表会
  • 発表場所: 広島市西区民文化センター,広島県広島市
• [学会発表] Estimation of Space-Time Structure of Raindrop Size Distribution at Heavy Rainfall (2012)
  • 著者名/発表者名: Kosei Yamaguchi, Chiho Kimpara, and Eiichi Nakakita
  • 学会等名: International Symposium on GCOE-ARS
  • 発表場所: Uji Campas, Kyoto University, Kyoto, Japan
• [学会発表] 10m2雨量計の開発による転倒マス雨量計における捕捉率の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口弘誠, 中北英一, 野中理伸
  • 学会等名: 水文・水資源学会2012年度研究発表会
  • 発表場所: 広島市西区民文化センター, 広島県広島市
• [学会発表] 偏波レーダーを用いた強雨時の雨滴粒径分布の推定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口弘誠, 金原知穂, 中北英一
  • 学会等名: 第6回MUレーダー・赤道大気レーダーシンポジウム
  • 発表場所: 京都大学宇治キャンパス, 京都府宇治市
• [学会発表] 最新型偏波レーダーを用いた雨滴粒径分布とその時空間構造及び降水量の推定手法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口弘誠・金原知穂・中北英一
  • 学会等名: 第56回土木学会水工学講演会
  • 発表場所: 愛媛大学城北キャンパス,松山市
• [学会発表] Estimation of Space-Time Structure of Raindrop Size Distribution Using Specific Differential Phase (2011)
  • 著者名/発表者名: Kosei Yamaguchi, Chiho Kimpara, and Eiichi Nakakita
  • 学会等名: 8th International Workshop on X-band Weather Radar
  • 発表場所: U Delft, DelftThe Netherlands
• [学会発表] Estimation of Space Time Structure of Raindrop Size Distribution Using Specific Differential Phase (2011)
  • 著者名/発表者名: Kosei Yamaguchi, Chiho Kimpara, and Eiichi Nakakita
  • 学会等名: International Symposium on Earth-science Challenges (ISEC), National Weather Center
  • 発表場所: The University of Oklahoma, Norman, Oklahoma, USA
• [学会発表] Estimation of Space-Time structure of Raindrop Size Distribution Using Specific Differential Phase (2011)
  • 著者名/発表者名: Kosei Yamaguchi, Chiho Kimpara, Eiichi Nakakita
  • 学会等名: 8th International Workshop on X-band Weather Radar
  • 発表場所: TU Delft, Delft, The Netherlands
• [学会発表] QPF with Data Assimilation of the Polarimetric Radar Data and Its Effective Forecast Lead Time (2011)
  • 著者名/発表者名: Kosei Yamaguchi, Eiichi Nakakita
  • 学会等名: 8th International Symposium on Weather Radar and Hydrology
  • 発表場所: University of Exeter, Exeter, United Kingdom
• [学会発表] QPF with Data Assimilation of Polarimetric Radar and Precipitable Water (2011)
  • 著者名/発表者名: Kosei Yamaguchi, Junichi Furumoto, Eiichi Nakakita
  • 学会等名: International Symposium on Earth-science Challenges
  • 発表場所: The University of Oklahoma, Norman, Oklahoma, USA
• [学会発表] Estimation of Space Time structure of Raindrop Size Distribution Using Specific Differential PliaseEstimation of Space Time Structure of Raindrop Size Distribution Using Specific Differential Phase (2011)
  • 著者名/発表者名: Kosei Yamaguchi, Chiho Kimpara, Eiichi Nakakita
  • 学会等名: International Symposium on Earth-science Challenges
  • 発表場所: The University of Oklahoma, Norman, Oklahoma, USA
• [学会発表] Investigation on 3D Structure of DSD Using X-band Polarimetric Radar Network and Its Application into QPE by C-band Non-Polarimetric Radar (2011)
  • 著者名/発表者名: Kosei Yanaguchi, Chiho Kimpara, Eiichi Nakakita
  • 学会等名: 8th International Symposium on Weather Radar and Hydrology
  • 発表場所: University of Exeter, Exeter, United Kingdom
• [学会発表] 偏波レーダーを用いた雨滴粒径分布の時空間構造の推定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口弘誠, 金原知穂, 中北英一
  • 学会等名: 日本気象学会2011年度秋季大会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス,名古屋市
• [学会発表] 最新型偏波レーダーを用いた雨滴粒径分布の時空間構造の推定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金原知穂, 山口弘誠, 中北英一
  • 学会等名: 水文・水資源学会2011年度研究発表会
  • 発表場所: 京都大学宇治キャンパス,宇治市
• [学会発表] 最新型偏波レーダー等とビデオゾンデを用いた豪雨の観測実験と予測
  • 著者名/発表者名: 山口弘誠, 中北英一
  • 学会等名: 平成25年度気象予報士会関西支部総会特別講演
  • 発表場所: 大阪市立阿倍野市民学習センター, 大阪市
  • 招待講演
• [学会発表] ゲリラ豪雨予測手法の開発と豪雨・流出・氾濫を一体とした都市スケールにおける流域災害予測手法の開発
  • 著者名/発表者名: 中北英一, 城戸由能, 山口弘誠, ユンソンシム, 山路昭彦, 増田有俊, 柴田研, 木村誠
  • 学会等名: XバンドMPレーダに関する技術研究開発成果発表会
  • 発表場所: 科学技術館サイエンスホール, 東京都千代田区