ライダとレーダの同時観測による雲から地上までの時空間降雪解析

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22360164
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 計測工学
• 研究機関: 石川工業高等専門学校
• 研究代表者: 村本 健一郎 石川工業高等専門学校, その他部局等, 校長 (70042835)
• 研究分担者: 藤吉 康志 北海道大学, 低温科学研究科, 教授 (40142749) ; 椎名 徹 富山高等専門学校, その他の部局, 教授 (80196344) ; 久保 守 金沢大学, 電子情報学系, 助教 (90249772)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: レーダ反射因子 / 降雪強度 / Ｚ－Ｒ関係 / 降雪粒子特徴量 / 降雪プロファイル / 雲情報

研究概要

降水のレーダ観測は，降水量をレーダ反射因子Zと降水強度Rとの関係（Z-R関係）により推定する。降雪現象は降雨現象に比べて多くの要素が複雑に関与していて，レーダ反射に影響を与える降雪粒子の諸特性が降雪の種類によって様々になるため，降雪のZ-R関係を決定するには，ZとRを短い時間間隔で高精度に測定する必要がある。また，降雪粒子を雪片とアラレに分類するために降雪粒子の特徴量(形状，落下速度，密度等)も調べなければならない。
本研究では統合型降雪観測装置を構成し，様々な地上観測装置を一カ所に設置し，レーダとライダによる下層大気層の広範囲の降雪観測と実際の地上観測とを対応させた。

研究成果

• [雑誌論文] A new method for identifying the main type of solid hydrometeors contributing to snowfall from measured size-fall speed relationship (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Ishizaka, H. Motoyoshi, S. Naki, T. Shiina, T. Kumakawa, K. Muramoto
  • 雑誌名: Journal of the Meteorological Society of Japan 巻: vol.91, No.6 ページ: 747-762
  • URL: http://www.jstage.jst.go.jp/
  • 査読あり
• [雑誌論文] ガンマ分布のベイズ推定における一般逆ガウス分布と高階微分係数を用いた近似法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 太田守, 椎名 徹
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 巻: Vol.J97-D, No.3 ページ: 635-645
  • URL: http://www.ieice.org/
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shape parameters for automatic classification of snow particles into snowflake and graupel (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Nurzynska, M. Kubo, K. Muramoto
  • 雑誌名: Meteorological Applications 巻: Vol.20, Issue 3 ページ: 257-265
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconstruction of object surface from multi-view images improved by image forces (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Nurzynska, M. Kubo, K. Muramoto
  • 雑誌名: SICE JCMSI(Journal of Control, Measurement, and System Integration) 巻: Vol.6, No.4 ページ: 231-237
  • 査読あり
• [雑誌論文] The LIDAR analysis using robust variational Bayes (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Shiina, Y. Mori and M. Ota
  • 雑誌名: Proc. SICE Annual Conference 2013 ページ: 1707-1712
  • URL: http://www.sice.jp
  • 査読あり
• [雑誌論文] Texture operator for snow particle classification into snowflake and graupel (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nurzynska, M. Kubo, K. Muramoto
  • 雑誌名: Atmospheric Research 巻: 118 ページ: 121-132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observations of lidar backscatter from snowfall at two sites (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuda, M. Kubo, K. Muramoto
  • 雑誌名: IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symp. Proceedings 2012 ページ: 5923 - 5926
  • DOI: 10.1109/IGARSS.2012.6352260
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristics of seasonal variation of near-surface water vapor D/H isotope ratio revealed by continuous in situ measurement in Sapporo (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Sunmonu, K. Muramoto, N. Kurita, K. Yoshimura, Y. Fujiyoshi
  • 雑誌名: Japan, SOLA 巻: 8 ページ: 5-8
  • DOI: 10.2151/sola.2012-002
  • 査読あり
• [雑誌論文] The backscattering cross sections of snow particles and the radar reflectivity factor (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Ota, T. Shiina, M. Kubo, K. Muramoto
  • 雑誌名: Proc. SICE Annual Conference 2011 ページ: 1823-1828
  • URL: http://www.sice.jp
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2D feature space for snow particle classification into snowflake and graupel (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Nurzynska, M. Kubo, K. Muramoto
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: Vol.E93-D, No.12 ページ: 3344-3351
  • 査読あり
• [雑誌論文] Z-R relation for snowfall using two small Doppler radars and snow particle images (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Shiina, M. Kubo, K. Muramoto
  • 雑誌名: Proc. Int. Geoscience and Remote Sensing Symp. Proceedings 2010 ページ: 4122-4125
  • URL: http://www.igarss2010.org
  • 査読あり
• [学会発表] 降雪粒子画像を用いた降雪種類の取得 (2013)
  • 著者名/発表者名: 椎名 徹
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岐阜大学(岐阜県)
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] 降水粒子の粒径 - 落下速度分布の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 椎名 徹
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岐阜大学(岐阜県)
  • 年月日: 2013-03-21
• [学会発表] レーダを用いた降雪粒子散乱特性の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 椎名 徹
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山県)
  • 年月日: 2012-03-20
• [学会発表] K バンド小型レーダを用いた降雪情報の取得 (2011)
  • 著者名/発表者名: 椎名 徹
  • 学会等名: 日本気象学会2011年度秋季大会
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] Estimation of the density of the snowfall particle using electric balances and 2DVD (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Horiuchi
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2011
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] Backscatter distribution analysis of the lower atmosphere layer with two optical lidars in the winter season (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuda
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2011
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] Size distribution and snowfall rate dependence for snow particles (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kitayama
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2011
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] 統合型降雪観測システム (2011)
  • 著者名/発表者名: 村本健一郎
  • 学会等名: 第29回レーザセンシングシンポジウム
  • 発表場所: 七尾(石川県)
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] 2地点のシーロメータによる降雪時の鉛直後方散乱プロファイル観測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松田薫
  • 学会等名: 第29回レーザセンシングシンポジウム
  • 発表場所: 七尾(石川県)
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] Water vapor isotope ratios in surface air in Sapporo, Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: L. A. Sunmonu
  • 学会等名: 2011年日本気象学会春季大会
  • 発表場所: 国立オリンピック記念青少年総合センター(東京)
  • 年月日: 2011-05-18
• [学会発表] Kバンド帯における降水粒子散乱特性の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 椎名 徹
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 東京都市大学(東京都)
  • 年月日: 2011-03-15