| 研究課題/領域番号 |
21K03679
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
大矢 浩代 千葉大学, 大学院工学研究院, 助教 (00241943)
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| 研究分担者 |
鷹野 敏明 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 名誉教授 (40183058)
高橋 幸弘 北海道大学, 理学研究院, 教授 (50236329)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 大気電場 / グローバルサーキット / 雷雲 / 雪雲 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、フィールドミルと95 GHz雲レーダFALCON-Iを用いて雷や雷雲がグローバルサーキットに与える影響を明らかにすることである。令和3-5年度に、福島県飯館および宮城県仙台市に、新規で大気電場計を設置し、地表の大気電場の定常観測を開始した。また、Wバンド雲レーダFALCON-Iは、千葉大にて雲の定常観測を問題なく実施できた。これらの観測で以下の成果が得られた。
1．2台の全天カメラを用いて雲底高度と24時間の雲量を推定する方法を提案した。カメラは千葉大学西千葉キャンパスに設置され、雲レーダFALCON-Iおよびライダーとの比較も行った。推定高度の最大誤差率は 8.0 % で、雲レーダとライダの誤差範囲内だった。カメラによる推定高度はライダより高かったが、雨天時も影響を受けにくいことが分かった。また、RGB値を用いたプログラムで夜間も高精度に雲量を検出できることを示した。
2．特定の雷発生時に大気電場の周期性を調べた。結果、大気電場とレーダ反射因子に共通する周期性が見られ、雷雲や降水の影響が示唆された。また、大気電場変動と雷の位置や電流値との関係も確認された。
3．2022年6月3日に千葉市で観測された雷雨について解析したところ、大気電場の変動(03:00-06:00 UT)は遅い変動が主成分で、ピーク時に速い変動が見られた。別の変動(06:00-09:00 UT)は速い変動が主成分で、遅い変動も含んでいた。大気電場の遅い変化は雷雲の動き、速い変化は高度 5 km 以下の雲と降水の影響と考えられる。雷データから、近くの雷ほど大気電場の変動量が大きいことがわかった。
4. 2018年1月22日の千葉での霙の時間帯（08:40-12:30 UT）に、大気電場が46分周期で振動し、正負のピーク時に 10-100 s の短い周期も発生した。大気電場とレーダ反射強度を比較した結果、46分周期の振動は高度 1000-1250 m の雪雲下層の雲粒子の動きによるものと考えられる。
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