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2021 年度 実績報告書

台風等に対する航空機搭載フェーズドアレイ気象レーダによる観測システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K03973
研究機関名古屋大学

研究代表者

高橋 暢宏  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (60425767)

研究分担者 山田 広幸  琉球大学, 理学部, 准教授 (30421879)
牛尾 知雄  大阪大学, 工学研究科, 教授 (50332961)
金田 幸恵  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 特任助教 (80727628)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード台風 / フェーズドアレイレーダ / 雲物理量
研究実績の概要

最終年度の研究として、数値モデルによる台風シミュレーションデータと実際に想定されるフライトパスを用いて航空機搭載レーダによる観測のシミュレーションを実施した。
その準備として、マルチパラメータレーダによる多仰角の観測の計算に必要な散乱データをT-matrixを用いて雨・雪・霰に分類して全てのサイズと入射角(仰角に相当)をついて計算を行いテーブル化した。特に、雪や霰については、現状では密度を一定としたが落下中の揺れは考慮に入れて計算を行っている。また、粒子の落下速度については、それぞれについて粒径と落下速度の関係式を用いた。
台風シミュレーションデータからの降水粒子情報の出力は混合比であるため、混合比から粒径分布に換算し、粒子ごとの散乱強度、位相変化量を計算してレーダの出力とした。風速場は台風シミュレーションデータの出力の3成分と粒子の落下速度からドップラー速度を計算した。
航空機のフライトパスは、ドロップゾンデ観測との両立を考えてバタフライパターンを検討した。フライトパスは航空機が針路を変えるポイントをテーブル化することにより、航空機の位置および走査パターンを決定するプログラムを開発した。それにより、実際の航空機観測においても、フライトパス上でどのようなレーダ観測が可能になるか確認できる。
航空機搭載レーダによる観測シミュレーションのシミュレーションの結果から、想定通りの観測パラメータが得られていることが確認できた。これらの研究開発から、当初の目的を達成できた。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 2021

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Simulation of airborne dual-polarization phased array radar observation of a typhoon2022

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Takahashi and Sachie Kanada
    • 学会等名
      International Conference on Heavy Rainfall and Tropical Cyclone in East Asia
    • 国際学会
  • [学会発表] Simulation of airborne dual-polarization phased array radar observation of a typhoon2021

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Takahashi
    • 学会等名
      JpGU
  • [学会発表] 航空機搭載フェーズドアレイレーダを想定した台風観測のシミュレーション2021

    • 著者名/発表者名
      高橋暢宏
    • 学会等名
      日本気象学会2021年秋季大会

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公開日: 2022-12-28  

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