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2021 年度 実績報告書

雷嵐の電波観測と高速気象レーダ観測との融合による極端気象雷災害の監視と予測

研究課題

研究課題/領域番号 19H01979
研究機関電気通信大学

研究代表者

芳原 容英  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (10303009)

研究分担者 菊池 博史  電気通信大学, 宇宙・電磁環境研究センター, 助教 (40783105)
牛尾 知雄  大阪大学, 工学研究科, 教授 (50332961)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードトータル雷 / 極端気象 / 電波観測 / フェーズドアレーレーダー / 災害監視・予測
研究実績の概要

近年、全地球的な気候変動の影響により、国内外で豪雨や竜巻、ダウンバースト等の極端気象が多数報告されている。被害が甚大である大電荷量を伴う落雷の電荷量の遠隔推定についても低周波電波観測を用いて実施してきた。しかし、極端気象、大電荷量雷を発生する雷雲の特性把握は、発達が時間的に極めて速いた め、現在データが一般公開されている気象レーダー観測における時間分解能では不十分かつ未解明のままである。そこで本研究では、現在日本最高の高時空間分解能を有するフェーズドアレーレーダによる雷雲観測と、雷放電の多周波電波の同時観測により、極端気象や電荷量の大きな雷放電と雷嵐の気象学的特性を導出しその発生機構に迫る。本年度の研究実績としては,昨年度の引き続き,関東地方に展開しているLF帯雷標定ネットワークによる雷の連絡観測を実施した.1年間以上のデータの蓄積に成功し,現在も鋭意解析を実施している.事例解析結果として,複数の極端気象イベントに対して,フェーズドアレーレーダ,XバンドMPレーダデータによる,高時間空間分解能にて降水コアや粒子判別の初期解析に成功した.また,同時にLF帯雷標定ネットワークデータによる3次元雷標定にも成功した.さらに,大電荷量雷を引き起こした雷嵐の3次元レーダデータの解析にも成功し,発生時の雷雲の特性抽出に成功した.今後,より多くの事例の解析を実施予定で,統計的な特性の導出とともに,具体的な予測手法の開発へとつなげていく予定である.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Spatio-Temporal Distributions of Lightning Stroke Charge Using ELF and Meteorological Data2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Hobara, T. Ohashi, T. Shiraishi and K. Shiokawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6th International Conference on Electrical, Control and Computer Engineering InECCE2021

      巻: * ページ: 329-337

    • DOI

      10.1007/978-981-16-8690-0_30

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatio-Temporal Characteristics of Energetic Lightning in Southeast Asia: Preliminary Statistical Results2022

    • 著者名/発表者名
      S. Akama, Y. Hobara, A. Izzani Mohamed, C. Gomes, K. Shiokawa, S.Hirai, H. Kikuchi & M. Stock
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6th International Conference on Electrical, Control and Computer Engineering InECCE2021

      巻: * ページ: 317-327

    • DOI

      10.1007/978-981-16-8690-0_29

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Validation of X-Band Multiparameter Phased-Array Weather Radar by Comparing Data from Doppler Weather Radar with a Parabolic Dish Antenna2021

    • 著者名/発表者名
      K. Asai, H. Kikuchi, T. Ushio, and Y. Hobara
    • 雑誌名

      Journal of Atmospheric and Oceanic Technology

      巻: 38 ページ: 1561-1570

    • DOI

      10.1175/JTECH-D-20-0213.1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive Beamforming Using Steering Vector Correction for Phased-Array Weather Radar2021

    • 著者名/発表者名
      H. Kikuchi, E. Yoshikawa, T. Ushio, and Y. Hobara
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1109/JSTARS.2021.3106002

    • 査読あり
  • [学会発表] 複合電波観測を用いた台風に伴う大気圏と電離圏の関連性に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      平井 周,芳原 容英,菊池 博史,M. Stock
    • 学会等名
      電子情報通信学会EMCJ研究会
  • [学会発表] 気象用二重偏波フェーズドアレイ気象レーダとLF帯雷放電標定装置を用いた夏季積乱雲の観測2021

    • 著者名/発表者名
      菊池博史,及川夏依,芳原容英, 中村佳敬,吉川栄一,森本健志,牛尾知雄
    • 学会等名
      第100回日本大気電気学会
  • [学会発表] マルチパラメータフェーズドアレイ気象レーダを用いた3次元降水コアトラッキング手法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      浅井 啓太郎,菊池 博史,芳原 容英,牛尾 知雄
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
  • [学会発表] 台風に伴う大規模気象擾乱の電離圏への結合過程に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      平井 周,芳原 容英,菊池 博史,M. Stock
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
  • [学会発表] LF帯3次元雷放電標定装置と二重偏波フェーズドアレイ気象レーダを用いた夏季積乱雲の観測事例2021

    • 著者名/発表者名
      菊池 博史, 亀井 悠平, 中村 佳敬, 吉川 栄一, 森本 健志, 牛尾 知雄, 芳原 容英
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
  • [学会発表] 東南アジアにおけるエネルギー別落雷の時空間特性に関する初期解析2021

    • 著者名/発表者名
      赤間 俊介, 平井 周, 芳原 容英, 菊池 博史, A. Mohamed, C. Gomes, 塩川 和夫, M. Stock
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
  • [学会発表] Global Distributions of Lightning Electrical Properties Obtained from International Space Station2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Hobara, H. Kikuchi, R. Kitamura, M. Sato, Y. Takahashi, T. Adachi, T. Ushio, and M. Suzuki
    • 学会等名
      URSI GASS 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Total Lightning Activity associated with Extreme Meteorological Events in Japan a View from X-band Radar and Meteorological Satellite2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Hobara, H. Kikuchi, R. Aoyagi and M. Stock
    • 学会等名
      URSI GASS 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Relationship between Atmospheric Electric Fields and Lower Ionospheric Disturbances Associated with Earthquakes2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Hobara, K. Matsuki, M. Watanabe, H. Kikuchi, and A. Setiwan
    • 学会等名
      IAGA- IASPEI 2021 Virtual conference
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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