| 研究概要 |
本年度はまずこれまでに開発したレーダーシミュレーターを本研究費で整備したワークステーションに移植し、最適化を行なった。次にこのシミュレーターを用いて偏波レーダーによる雨滴サイズの鉛直プロファイルを抽出する手法を以下のように開発した。一般に雨滴は直径が1mm程度であれば球形であるが、直径が大きくなるほど空気抵抗により上下につぶれる。偏波レーダーは水平と垂直の電波を送信し、雨滴から散乱された水平と垂直の偏波特性を測定する。水平と垂直の受信強度の比であるZdrは雨滴の扁平率の函数なので、原理的にはZdrから雨滴の平均的な直径を推定できる。しかしZdrは雨滴の直径だけでなく散乱の非線形性から電波の周波数によっても変化する。この周波数は本研究の目的から豪雨時に観測される直径の大きい雨粒に感度が高いものを選択する必要がある。そこで気象レーダーで用いられている波長(0.3,0.9,3,5,10cm)によるZdrをシミュレーターで計算した。一般に雨滴は衝突併合によって成長するが、7-8mm程度の直径になると不安定になり分裂する。計算の結果、直径が6mm程度の雨滴に感度が高いのは波長5cm(Cバンド)のレーダーであることが分かった。一方、雨滴の扁平率は雨滴を観測する角度、即ちレーダーの仰角によっても変化する。そこで実際の対流性降雨で観測された粒径分布を元にZdrの仰角補正係数をシミュレーターで計算した。これらを実際のCバンドのレーダーで観測されたデータに応用し、平均的な雨滴サイズの鉛直プロファイルを推定するためのアルゴリズムを開発した。その結果については気象学会等で発表を行なった。
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