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2020 年度 実績報告書

衛星搭載降雨レーダと雲解像度モデルによる小規模急峻地形の降雨への影響解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H01969
研究機関京都大学

研究代表者

重 尚一  京都大学, 理学研究科, 准教授 (60344264)

研究分担者 広瀬 正史  名城大学, 理工学部, 准教授 (40392807)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード地形性降水 / 衛星搭載降水レーダ
研究実績の概要

高緯度の沿岸域のうち、海岸沿い1000kmを超える範囲にわたって降水が集中しているアラスカ南岸を解析対象に、全球降水観測計画主衛星搭載二周波降水レーダ(GPM/DPR)を構成するKu帯降水レーダ(GPM/KuPR)とCloudSat衛星搭載の雲プロファイリングレーダ(CPR)を用いて降水気候値の空間分布とメカニズムの解明を行った。発生頻度は極めて小さい豪雪がもたらす降雪量は、CPRが検出した全降雪量の半分近くを占めており、豪雪が気候値に重要な貢献をしていることが分かった。
GPM/DPRや熱帯降雨観測衛星搭載降雨レーダ(TRMM/PR)といった衛星搭載降水レーダは、地表で散乱されたエコー(グランドクラッタ)が混入する地表近くの高度層では降水を捉えることができない弱点がある。この層はブラインドゾーンと呼ばれている。衛星進行方向に直交してレーダビームを走査して降水を観測しており、この走査角によってブラインドゾーンの範囲は変化する。衛星直下付近の走査角ではブラインドゾーンは比較的狭いが、衛星直下から外れた走査角では高高度まで広がる。特に山岳域ではブラインドゾーンが高高度まで広がり、降水量推定の大きな誤差の要因となる。走査角に依存する降雨推定値の系統的な偏りを明らかにするとともに、衛星直下付近のデータを利用して走査角依存性の低減に取り組んだ。その結果、GPM/KuPRの降水量が陸上と海洋でそれぞれ8%と11%増加した。北緯60度から南緯60度の緯度で、衛星と雨量計を複合利用した推定値に対するGPM/KuPRの差は-17%から-9%に減少し、雨量計の推定値に対する差は陸上で-19%から-15%に減少した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

衛星直下付近のデータを利用して走査角依存性を低減する手法の一部は、最新版のアルゴリズムの実験的な変数として組み込まれた。

今後の研究の推進方策

衛星直下付近の走査角を含めて、ブラインドゾーンを直接的に狭める手法を開発する。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件)

  • [国際共同研究] 国立台湾大学(その他の国・地域 台湾)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      国立台湾大学
  • [雑誌論文] Large precipitation gradients along the south coast of Alaska revealed by spaceborne radar2021

    • 著者名/発表者名
      Aoki, S., S. Shige
    • 雑誌名

      J. Meteor. Soc. Japan

      巻: 99 ページ: 5-25

    • DOI

      10.2151/jmsj.2021-001

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 衛星搭載降水レーダの二周波観測を活用した山岳域降水検出手法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      清水陸・重尚一・井口俊夫・Cheng-Ku Yu
    • 学会等名
      GPMおよび衛星シミュレータ合同研究集会
  • [学会発表] Large Precipitation Gradients along the South Coast of Alaska Revealed by Spaceborne Radars2021

    • 著者名/発表者名
      Aoki, S., Shige, S
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Control of low-level wind speed on precipitation distributions in the coastal areas revealed by spaceborne radars2021

    • 著者名/発表者名
      Aoki, S., Shige, S
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Control of Low-level Wind Speed on Spatial Pattern and Diurnal Variability of Coastal Precipitation Revealed by Spaceborne Radars2021

    • 著者名/発表者名
      Aoki, S., Shige, S
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Heavy orographic rainfall in Taiwan missed by the GPM Dual-Frequency Precipitation Radar (DPR) algorithm2021

    • 著者名/発表者名
      Shimizu, R., Shige, S., Iguchi, T. and Yu, C-K.
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Precipitation Detection Algorithm for Dual-Frequency Precipitation Radar on the GPM Core Observatory over Mountainous Areas2021

    • 著者名/発表者名
      Shimizu, R., Shige, S., Iguchi, T. and Yu, C-K.
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] 衛星搭載レーダによる沿岸域降水分布の解析2021

    • 著者名/発表者名
      青木俊輔・重尚一
    • 学会等名
      日本気象学会2021年度春季大会
  • [学会発表] 衛星搭載降水レーダの山岳域降水検出アルゴリズムの改良2021

    • 著者名/発表者名
      清水陸・重尚一・井口俊夫・Cheng-Ku Yu
    • 学会等名
      日本気象学会2021年度秋季大会
  • [学会発表] 山岳域の地表付近降水量と地表面降水量2021

    • 著者名/発表者名
      広瀬正史, 重尚一
    • 学会等名
      日本気象学会2021年度春季大会

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公開日: 2023-12-25  

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