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2013 年度 実績報告書

局所豪雨をもたらす積乱雲発生機構の高解像度移動レーダによる解明

研究課題

研究課題/領域番号 24310135
研究機関千葉大学

研究代表者

鷹野 敏明  千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40183058)

研究分担者 小林 文明  防衛大学校, 応用科学群地球海洋学科, 教授 (80202068)
高村 民雄  千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 教授 (40272356)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード気象災害 / ゲリラ豪雨 / ミリ波レーダ / 積乱雲 / 自然災害予測分析
研究概要

本研究は、首都圏において、短時間の局地的豪雨を発生させる積乱雲発生過程を、高解像度の 95GHzミリ波雲レーダ FALCON-I でリアルタイムに捉え、積乱雲の発生・成長過程や積乱雲の内部微細構造と内部運動を把握し、急激に発生・発達するメカニズムを明らかにすることを目的としている。この目的を達成するために、(1)千葉大上空に発生する積乱雲の定常観測、(2)房総半島および都内での移動集中観測、(3)積乱雲の総合解析、を実施する計画である。
昨年度は、可視カメラ・ビデオを整備して、房総半島君津市山中での積乱雲観測を実施し、その結果、FALCON-I で発達する積乱雲を真下から観測することが 1例のみであるができ、Xバンドレーダ、可視カメラなどのデータと合わせて総合解析することができた。その結果、積乱雲内の tuft が 10 m/s もの広い速度幅を持つ乱流塊であること、turret を形成している雲の詳細な高さ分布、などが明らかになった。今年度は、さらに詳しい観測の例を増やすために、全天雲カメラやマイクロ波放射計などが整備されている千葉大サイトで FALCON-I を運用して夏季の集中観測を実施した。その結果、2013年8月5日,11日,12日,9月2日など、複数回の積乱雲発達を捉えることができた。これらは横須賀の防衛大からのビデオおよび静止画カメラ複数台の画像および Xバンドレーダ観測データも同時に取得できており、昨年度は捉えられなかった、積乱雲発達初期のさらなる詳しい様相が解明できると期待される。
また、ミリ波雲レーダ FALCON-I を移動して観測できるようにするためにハード・ソフトの改良などを行い、ポータブル発電機と UPS(電源安定化装置)を用いることで、ノイズの少ない観測を実現するシステムを整備した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初予定していた千葉県市原市付近での観測は実施しなかったが、全天雲カメラやマイクロ波放射計などが整備されている千葉大サイトで雲レーダ FALCON-I を運用し、横須賀の防衛大からの可視カメラと Xバンドレーダによる同時観測で周囲の積雲と積乱雲発生の様相も捉えられ、積乱雲発達初期の観測例が増えた。これにより、従来他の研究では得られていなかった高い空間・時間分解能での強度およびドップラ速度データが FALCON-I により得られ、本研究の目的の達成に大きく近づいた。

今後の研究の推進方策

今後は、今年度までの積乱雲発生・発達のデータを詳しく解析するとともに、観測例をさらに増やす。また、一昨年の君津山中と千葉大の、地域による積乱雲発生・発達の相違を調べることで、そのメカニズムを解明する。またそのために、内部物理状態を詳しく解明し、FALCON-I とマイクロ波放射計のデータを統合して、雲粒子の粒径と分布を解析する。
次年度は、本研究計画の最終年度であるので、今年度までに得られたデータの解析(データ解析補助謝金を予定)とともに、解析結果を整理したうえで必要になった、あるいは重要である観測を実施する(観測補助謝金を予定)。また、上空の大気状態を測定する GPS ゾンデを上げ(物品費等を予定)詳細なデータとの比較検討を実施する。さらに、論文を投稿し、学会での成果発表を行う(その他の費用、旅費を予定)。

次年度の研究費の使用計画

夏季の集中観測を、当初予定していた千葉県市原市での観測から、他の観測装置が充実している千葉大学構内で観測を実施することにしたため、旅費や物品費などの支出が減少したため。
次年度は、本研究計画の最終年度であるので、今年度までに得られたデータの解析(データ解析補助謝金を予定)とともに、解析結果を整理したうえで必要になった、あるいは重要である観測を実施する(観測補助謝金を予定)。また、上空の大気状態を測定する GPS ゾンデを上げ(物品費等を予定)詳細なデータとの比較検討を実施する。さらに、論文を投稿し、学会での成果発表を行う(その他の費用、旅費を予定)。

  • 研究成果

    (33件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (22件) (うち招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 2013年9月に発生した一連の竜巻災害について―竜巻発生時の気象場―2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤英一,小林文明
    • 雑誌名

      日本風工学会誌

      巻: 39 ページ: 70-71

  • [雑誌論文] Assessment and validation of i-skyradiometer retrievals using broadband flux and MODIS data2014

    • 著者名/発表者名
      Dipu S., G. Pandithurai, A. S. Panicker, T. Takamura, Dong-In Lee and Dongchul Kim
    • 雑誌名

      Advances in Meteorology

      巻: 2014 ページ: 849279-9pages

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of low single scattering albedo of aerosols in the downwind of the East Asian desert and urban areas during the inflow of dust aerosols2014

    • 著者名/発表者名
      Khatri. P., T. Takamura, A. Shimizu, and N. Sugimoto
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.

      巻: 119 ページ: 8pages

    • DOI

      10.1002/2013JD019961

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 衛星(MTSAT-1R)ラピッドスキャンデータでみた孤立積乱雲の一生2013

    • 著者名/発表者名
      齊藤洋一,小林文明,桂啓仁,高村民雄,鷹野敏明,操野年之
    • 雑誌名

      天気

      巻: 60 ページ: 247-260

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cloud-to-Ground Lightning Features of Tornadic Storms Occurred in Kanto, Japan, on May 6, 20122013

    • 著者名/発表者名
      F.Kobayashi, M.Yamaji
    • 雑誌名

      Journal of Disaster Research

      巻: 8 ページ: 1071-1077

    • 査読あり
  • [雑誌論文] わが国における竜巻の発生実態と観測の現状2013

    • 著者名/発表者名
      小林文明
    • 雑誌名

      大気電気学会誌

      巻: 7 ページ: 19-28

  • [雑誌論文] New particle formation and growth associated with East-Asian long range transportation observed at Fukue Island, Japan in March 20122013

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Seto, Seyoung Kim, Yoshio Otani, Akinori Takami, Naoki Kaneyasu, Toshiyuki Fujimoto, Kikuo Okuyama, Tamio Takamura, Shiro Hatakeyama
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 74 ページ: 29-36

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance of the GCOM-C/SGLI Satellite Pre-launch Phase Cloud Properties’ Algorithm2013

    • 著者名/発表者名
      Dim J. R., T. Y. Nakajima, and T. Takamura
    • 雑誌名

      J. Appl. Remote Sens

      巻: 7 ページ: 73693

    • DOI

      10.1117/1.JRS.7.073693

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alternative Approach for Satellite Cloud Classification: Edge Gradient Application2013

    • 著者名/発表者名
      Jules R. Dim and Tamio Takamura
    • 雑誌名

      Advances in Meteorology

      巻: 2013 ページ: 584816 8pages

    • DOI

      10.1155/2013/584816

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Retrieval of characteristic parameters for water vapor transmittance in the development of ground based sun-sky radiometric measurements of columnar water vapor2013

    • 著者名/発表者名
      M. Campanelli, T. Nakajima, P. Khatri, T. Takamura, A. Uchiyama, V. Estelles, G. L. Liberti, and V. Malvestuto
    • 雑誌名

      Atmos. Meas. Tech. Discuss

      巻: 6 ページ: 8071-8105

    • 査読あり
  • [学会発表] ミリ波雲レーダ FALCON-A の性能と観測例

    • 著者名/発表者名
      鷹野敏明,矢永賢洋,河村洋平, 塩原匡貴
    • 学会等名
      極域・寒冷域研究連絡会
    • 発表場所
      仙台市
    • 招待講演
  • [学会発表] 我が国における竜巻の発生状況と竜巻発生のメカニズム

    • 著者名/発表者名
      小林文明
    • 学会等名
      関西ライフライン研究会
    • 発表場所
      大阪市
    • 招待講演
  • [学会発表] 竜巻の観測

    • 著者名/発表者名
      小林文明
    • 学会等名
      第18回日本気象学会中部支部公開気象講座
    • 発表場所
      名古屋市
    • 招待講演
  • [学会発表] 竜巻から身を守る

    • 著者名/発表者名
      小林文明
    • 学会等名
      栃木県民防災の集い
    • 発表場所
      宇都宮
    • 招待講演
  • [学会発表] 積乱雲発生初期の内部運動ドップラ観測

    • 著者名/発表者名
      鷹野敏明,小林文明,柏柳太郎,高村民雄
    • 学会等名
      日本気象学会 2013年春季大会
    • 発表場所
      東京都
  • [学会発表] 房総半島における積乱雲発生初期の観測

    • 著者名/発表者名
      小林 文明,桂 啓仁,山路実加,大窪拓未, 鷹野敏明,高村民雄, 柏柳太郎
    • 学会等名
      日本気象学会 2013年春季大会
    • 発表場所
      東京都
  • [学会発表] 積乱雲発生初期の観測(1) -積乱雲タレットの成長-

    • 著者名/発表者名
      大窪 拓未,小林 文明,桂 啓仁,山路実加
    • 学会等名
      日本気象学会 2013年春季大会
    • 発表場所
      東京都
  • [学会発表] 積乱雲発生初期の観測―雲レーダーとX-bandレーダー観測の比較―

    • 著者名/発表者名
      柏柳太郎,小林文明・大窪拓未・山路実加・桂啓仁, 鷹野敏明, 高村民雄
    • 学会等名
      日本気象学会 2013年春季大会
    • 発表場所
      東京都
  • [学会発表] X-band レーダーによる積乱雲発生初期のエコー構造

    • 著者名/発表者名
      柏柳太郎,小林文明・大窪拓未・山路実加・桂啓仁, 鷹野敏明,高村民雄
    • 学会等名
      日本気象学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      仙台市
  • [学会発表] 2012年8月30日に房総半島で発生した積乱雲 turret の成長過程

    • 著者名/発表者名
      大窪拓未・山路実加・桂啓仁・小林文明,鷹野敏明,高村民雄
    • 学会等名
      日本気象学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      仙台市
  • [学会発表] ガストフロントに伴うアーククラウドの観測

    • 著者名/発表者名
      小林文明
    • 学会等名
      日本気象学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      仙台市
  • [学会発表] 夏季房総半島で発生した積乱雲の turret の観測的研究

    • 著者名/発表者名
      大窪拓未・小林文明・山路実加・野呂瀬敬子,鷹野敏明,柏柳太郎, 高村民雄
    • 学会等名
      日本大気電気学会 第90回研究会
    • 発表場所
      東京都
  • [学会発表] 2012年8月30日に房総半島で発生した積乱雲の発生初期の構造解析

    • 著者名/発表者名
      柏柳太郎,小林文明・大窪拓未・山路実加・桂啓仁, 鷹野敏明,高村民雄
    • 学会等名
      日本大気電気学会 第90回研究会
    • 発表場所
      東京都
  • [学会発表] 竜巻・ダウンバーストの地上稠密観測―気圧分布で何がわかるか?

    • 著者名/発表者名
      小林文明
    • 学会等名
      日本大気電気学会 第90回研究会
    • 発表場所
      東京都
  • [学会発表] 北極気候変動観測プロジェクト用ミリ波雲レーダーFALCON-A:ニーオルスン設置・観測開始

    • 著者名/発表者名
      矢永賢洋・河村洋平・中田裕之・鷹野敏明・中西裕治,塩原匡貴
    • 学会等名
      日本大気電気学会 第90回研究会
    • 発表場所
      東京都
  • [学会発表] ミリ波雲レーダーFALCON-Aのドップラー観測

    • 著者名/発表者名
      河村洋平・矢永賢洋・鷹野敏明・中西裕治
    • 学会等名
      日本大気電気学会 第90回研究会
    • 発表場所
      東京都
  • [学会発表] 北極気候変動観測用ミリ波雲レーダFALCON-Aのアンテナ間視差とdBZ算出

    • 著者名/発表者名
      渡邉哲郎・矢永賢洋・松本雄太・河村洋平・中田裕之・鷹野敏明・中西裕治
    • 学会等名
      日本大気電気学会 第90回研究会
    • 発表場所
      東京都
  • [学会発表] 95GHzミリ波雲レーダFALCON-Iによる水蒸気受動観測結果の考察

    • 著者名/発表者名
      宇野賢吾・永瀬雄斗・河村洋平・中田裕之・鷹野敏明・高村民雄
    • 学会等名
      日本大気電気学会 第90回研究会
    • 発表場所
      東京都
  • [学会発表] 雲レーダFALCON-Iのドップラー観測による非降水エコーの検出性能の評価

    • 著者名/発表者名
      澤田佳佑・松本雄太・河村洋平・中田裕之・鷹野敏明, 大塚彰
    • 学会等名
      日本大気電気学会 第90回研究会
    • 発表場所
      東京都
  • [学会発表] ミリ波雲レーダFALCONーIによる鉛直雲水積算値LWPの測定

    • 著者名/発表者名
      永瀬雄斗・宇野賢吾・中田裕之・鷹野敏明・高村民雄
    • 学会等名
      日本大気電気学会 第90回研究会
    • 発表場所
      東京都
  • [学会発表] FALCON-Iドップラデータによる降雨開始初期の解析

    • 著者名/発表者名
      中井俊介・河村洋平・中田裕之・鷹野敏明
    • 学会等名
      日本大気電気学会 第90回研究会
    • 発表場所
      東京都
  • [学会発表] 雲レーダFALCON-Iドップラスペクトルのコヒーレント積分によるS/N向上

    • 著者名/発表者名
      松本雄太・河村洋平・鷹野敏明
    • 学会等名
      日本大気電気学会 第90回研究会
    • 発表場所
      東京都
  • [図書] シビアーウェザー,地球環境の事典2013

    • 著者名/発表者名
      小林文明(分担執筆)
    • 総ページ数
      88-89
    • 出版者
      朝倉書店

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公開日: 2015-05-28  

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