| 研究課題/領域番号 |
18K03742
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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, 主幹研究員 (80464155)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 積乱雲 / 雲レーダー / 偏波レーダー / 対流発生 |
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| 研究実績の概要 |
当該年度は雲レーダーによって観測された晴天エコーについてとりまとめ、学術論文に投稿後、受理、掲載された。晴天エコーは、雲・降水が存在しない場合に出現するレーダーエコーのことである。晴天エコーによって大気が可視化されることによって積乱雲発生の状況を知る手がかりとなることもあるが、雲・降水とは区別する必要がある。発表した論文において、観測された晴天エコーは昆虫からの反射であると結論づけた。この昆虫からの反射は、世界でも数少ない雲レーダーの偏波機能を使用することによって、雲・降水エコーと区別できることを示した。このことによって、雲・降水エコーとその他のエコーを区別しながら雲発生初期の議論することが可能になった。一方で、偏波機能をもたない雲レーダーには適用できないという問題が残されている。
その他、国内外の学会、ワークショップにおいて、晴天エコーや積乱雲の観測についての発表を行った。新型コロナ感染症の流行に伴って一部中止や延期となったものがあり、翌年度に延期になったものについては研究期間を延長し発表する。
夏季には関東に設置した雲レーダーと、タイムラプスを用いた観測を行った。ただし、いくつかのレーダーの故障が相次いだこと、新型コロナ感染症の流行による緊急事態宣言の発出により、観測を実施する予定であった夏季までに、いくつかのレーダーの修理を終えることができなかったこともあり、雲レーダーについては大田区に設置したもの1台のみを用いた観測となった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
複数の雲レーダーの観測範囲を重複させる特別な観測によって、時間変化の激しい積乱雲の構造を観測する計画であるため、逆に観測範囲はかなり限定された領域となっている。その観測範囲で発生・発達する数は多くない。これに加えて、夏季に雲レーダーを用いた積乱雲発生・発達期の観測を計画していたが、いくつかのレーダーに故障が生じた。これに加え、新型コロナ感染症の流行による緊急事態宣言の発出により、観測を実施する予定であった夏季までに、いくつかのレーダーについては修理を終えることができなかった。このことにより、解析に十分な観測データを得られていない状況となっている。
積乱雲の発生、発達の特徴を事前に示す観測量の候補についてはいくつかの候補を考察できている。しかしながら、十分な事例数でそれらの候補が積乱雲の発生、発達の直前予測に有効かどうかについては示すことができていない。これには観測事例が十分に得られていないということも起因している。
積乱雲の発生、初期発達時の構造については、事例解析であるが研究がある程度進んでおり、複数の学会等で発表を行ってきている。これまでは、2次元平面上にデータを投影するなどして特徴を取り出してきた。一方で、世界でもまれな高時間分解能の3次元観測データの事例が取得できているので、積雲から発達し積乱雲となる時の3次元的な構造の時間変化について詳細な解析を実施することが可能な状況である。積乱雲の発生、初期発達期の特徴をとりまとめるにあたり、この構造についても調べる必要がある。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の3年間の計画を1年間延長して令和3年度（2021）年度いっぱい研究を実施する。
観測事例が少ないので、1年延長した最終年度も夏季に複数の雲レーダーとタイムラプスカメラを使用した特別観測を実施する。雲レーダーのいくつかは故障した状態で、復旧までに時間を要するものもあるため、全てのレーダーを夏までに復旧させることは難しいが、少なくとも2台の雲レーダーを使用し、観測領域を重複させることによって可能な限り短い時間での三次元データの取得を試みる。データの取得後、積乱雲の発生、発達の直前予測に有効と予想される量について、実際にどのような時間発展をしていくかについて調べる予定である。
同時に、これまでの観測データを用いた積乱雲の三次元構造について偏波パラメータの特徴を含めた解析を進める。こちらは、これまで実施してきた事例解析をさらに深める研究となる。雲レーダーのサポートとして、タイムラプスカメラの観測も実施しているが、こちらでは、内部構造を見ることができないものの雲の外見の詳細な時間発展を確認できる。これらの事例で得られる共通の特徴を抽出することによって、発達する場合と発達しない場合の対流雲の特徴について可能な限り明確にする。
新型コロナ感染症の流行のため、本年度も学会の開催はオンライン等限定的であるが、得られた成果について発表を行う。さらに、これまで比較的進捗のある積乱雲の三次元構造の解析結果については論文にまとめる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本研究で使用する雲レーダーが相次いで故障したことに加え、新型コロナ感染症の流行に伴う緊急事態宣言の発出により雲レーダーの修理が大幅に遅れた。このため、積乱雲の観測を行う夏季に使用できる雲レーダーの数が少なくなりデータ量が減ったため、解析や事後の保存に用いるディスクの量が減少した。また、新型コロナ感染症は世界的にも流行したため、当該2020年度の国内・国際学会は延期や中止が相次ぎ、また開催された場合においてもテレビ会議システムを利用した開催となり、学会に参加する旅費が想定より抑えられた。これらのことにより残額が生じた。
本年度も、観測を実施する予定の夏季に所有する雲レーダー全てが使える状況にはならない可能性高いが、複数台の雲レーダーを用いた観測によってデータを取得し解析を実施する。このデータの保存のためのディスクを購入する予定である。また、昨年度、新型コロナ感染症の流行によって延期された国際会議の開催が見込まれているため、この学会に参加するために必要な費用として用いる。最後に学術論文としてとりまとめる成果発表するにあたり、英文校正や投稿料として使用する。
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