大気レーダー・イメージング法を用いた水蒸気高度分布推定手法の高精度化と実用化

• 研究課題/領域番号: 24740321
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 気象・海洋物理・陸水学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 古本 淳一 京都大学, 生存圏研究所, 助教 (10402934)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 水蒸気 / レーダー / イメージング / 干渉計 / RASS / MUレーダー / 気球観測 / 極端気象 / ゲリラ豪雨 / 大気レーダー / 突風災害 / ウインドプロファイラ / リモートセンシング / 降雨 / 豪雨

研究概要

本研究課題は、研究代表者が世界をリードして開発を推進してきたウインドプロファイラを用いた水蒸気推定手法を発展させ高精度化を計ることを目的とし、その最も重要なファクターであるレーダー観測の鉛直分解能の向上を目指した研究を進めた。従来の鉛直分解能向上手法では、レーダー観測値の保存性が原理的に確保されないため、水蒸気の定量的観測には使用できない。そこで、レーダーのオーバーサンプルデータを用いて、データ同化手法の一つである1次元変分法を用いることでレーダー分解能を向上させる手法を開発した。またレーダーエコー生成メカニズム解明に向けて、高分解能気球観測とレーダー観測の同時実証観測を実施した。

研究成果

• [雑誌論文] Three-dimensional radar imaging of atmospheric layer and turbulence structures using multiple receivers and multiple frequencies (2014)
  • 著者名/発表者名: J. S. Chen, J. Furumoto, and M. Yamamoto
  • 雑誌名: Annales Geophysicae 巻: (in print)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of Range-Weighting Function for Range Imaging of VHF Atmospheric Radars Using Range Oversampling (2014)
  • 著者名/発表者名: J. S. Chen, C. L. Su, Y. H. Chu, R. M. Kuong and J. Furumoto
  • 雑誌名: J. Atmos. Oceanic Technol. 巻: 31 号: 1 ページ: 47-61
  • DOI: 10.1175/jtech-d-12-00236.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observations of migrating katabatic winds using a dense monitoring network (2014)
  • 著者名/発表者名: Furumoto, J., H. Sakamoto, K. Higashi, H. Tsuboya, K. Kano, Y.Kikkawa, J. Ishihama, Y. Kaneko, H. Hashiguchi, and M. Yamamoto
  • 雑誌名: IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing 巻: .
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extraction of horizontal wind velocities from a multi receiver phased array radar system using post beam steering technique and efficiency of various beam forming methods (2013)
  • 著者名/発表者名: Anandan, V.K., VN. Sureshbabu, T. Tsuda, and J. Furumoto
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Geosci. and Remote Sens. 巻: (in revision)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Denoising Atmospheric Radar Signals Using Spectral-Based Subspace Method Applicable for PBS Wind Estimation (2013)
  • 著者名/発表者名: Sureshbabu, V.N., V.K. Anandan, T. Tsuda, J. Furumoto, and S. V. Rao
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Geosci. and Remote Sens. 巻: 51 ページ: 3853-3861
  • URL: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=6422377
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved Performance in Horizontal Wind Estimation Using a Spaced Antenna Drift Technique and Signal Processing Approaches (2013)
  • 著者名/発表者名: Kumar, S., V.K. Anandan, T. Tsuda, J. Furumoto, and Ch. G. Reddy
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Geosci. and Remote Sens. 巻: 51 ページ: 3056-3062
  • URL: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=6329424
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of Atmospheric Aspect Sensitivity Using Coherent Radar Imaging after Mitigation of Radar Beam Weighting Effect (2013)
  • 著者名/発表者名: Chen, J. S. and J. Furumoto
  • 雑誌名: Journal of Atmospheric and Oceanic Technology 巻: Volume 30, Issue 2 号: 2 ページ: 245-259
  • DOI: 10.1175/jtech-d-12-00007.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance Analysis of Optimum Tilt Angle and Beam Configuration to Derive Horizontal Wind Velocities by Postset Beam Steering Technique (2013)
  • 著者名/発表者名: Sureshbabu, V.N., V.K. Anandan, T. Tsuda, J. Furumoto, and S. V. Rao
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Geosci. and Remote Sens. 巻: 51 ページ: 520-526
  • URL: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=06244902
  • 査読あり
• [雑誌論文] 青森県津軽地方で行われた冬季季節風とヤマセの高層気象観測,および気象庁非静力学モデルを用いたダウンスケール再現実験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 児玉安正, 佐藤悠, 石田祐宣, 堀内征太郎, 瀬古弘, 津田敏隆, 橋口宏之, 古本淳一, 東邦昭
  • 雑誌名: 天気 巻: 60(1) ページ: 11-20
  • URL: http://www.metsoc.jp/tenki/pdf/2013/2013_01_0005.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance Analysis of Optimum Tilt Angle and Beam Configuration to Derive Horizontal Wind Velocities by Postset Beam Steering Technique (2013)
  • 著者名/発表者名: Sureshbabu, VN, V.K. Anandan, T. Tsuda, J. Furumoto, and S. V. Rao
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 巻: Volume: 51 , Issue: 1 号: 1 ページ: 520-526
  • DOI: 10.1109/tgrs.2012.2200256
  • 査読あり
• [学会発表] Improvement of Vertical Resolutions in Wind Profiling Radars to Detect Detailed Vertical Structure of Wind Velocities Temperature and Humidity (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Furumoto
  • 学会等名: International symposium on Earth-Science Challenges in Kyoto
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] EISCAT 3Dによる下層大気の3次元風速分布観測に向けて (2013)
  • 著者名/発表者名: 古本淳一, 山本衛, 橋口浩之, 津田敏隆
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] RASSによる気温観測の実用化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古本淳一, 橋口浩之, 山本衛, 津田敏隆
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] RASSによる気温観測の実用化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古本淳一、橋口浩之、山本衛、津田敏隆
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉県幕張メッセ
• [学会発表] EISCAT 3D による下層大気の3 次元風速分布観測に向けて (2013)
  • 著者名/発表者名: 古本淳一、山本衛、橋口浩之、津田敏隆
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉県幕張メッセ
• [学会発表] ウィンドプロファイラの側方放射を利用した水蒸気推定手法に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊中茂、古本淳一、瀬古弘、津田敏隆、橋口浩之、石原正仁
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉県幕張メッセ
• [学会発表] 産学連携に基づく比良おろしの実態解明に向けた観測データベースの構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 阪本洋人、東邦昭、古本淳一、橋口浩之
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉県幕張メッセ
• [学会発表] 発生場所が移動するおろし風の数値シミュレーション (2013)
  • 著者名/発表者名: 東邦昭、古本淳一、橋口浩之
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉県幕張メッセ
• [学会発表] Improvement of Vertical Resolutions in Wind Profiling Radars to Detect Detailed (2013)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi Furumoto
  • 学会等名: International Symposium on Earth-Science Challenges (ISEC) 2013
  • 発表場所: Kyoto University
• [学会発表] フェーズドアレイシステム/気象レーダーについて(特別招待講演) (2012)
  • 著者名/発表者名: 古本淳一
  • 学会等名: EISCAT研究集会：北極・北欧 における観測・研究戦略
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 招待講演
• [産業財産権] 最大瞬間風速予測システム、コンピュータプログラム、及び、突風警報情報発令システム (2014)
  • 発明者名: 古本淳一, 東邦昭, 橋口浩之
  • 権利者名: 古本淳一, 東邦昭, 橋口浩之
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-007263
  • 出願年月日: 2014-01-17
  • 外国
• [産業財産権] 最大瞬間風速予測システム、コンピュータプログラム、及び、突風警報情報発令システム (2014)
  • 発明者名: 古本淳一、東邦昭、橋口浩之
  • 権利者名: 古本淳一、東邦昭、橋口浩之
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-007263
  • 出願年月日: 2014-01-17