| 研究課題/領域番号 |
25610138
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
山本 真之 京都大学, 生存圏研究所, 助教 (90346073)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 大気乱流 / 鉛直流 / 大気レーダー / ウィンドプロファイラー / レーダーイメージング / 大気境界層 |
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| 研究概要 |
大気レーダーにおいて高鉛直分解能を達成できる観測手法（オーバーサンプリングつきレンジイメージング；以下RIM-OS）に適する、乱流エコーのスペクトルパラメータ（エコー強度・ドップラー速度・スペクトル幅）の推定手法を開発した。計算機シミュレーションの実施により、開発した乱流エコーのスペクトルパラメータ推定手法の妥当性を確認した
RIM-OSの測定機能を備える1.3GHz帯レンジイメージング大気レーダーの観測データ解析を実施した。従来にない鉛直・時間分解能（それぞれ数10m、約3秒）の観測結果を用いることで、大気境界層内において数m/sに達するサーマル内の上昇流と、サーマルの消失に伴う小スケール乱流の生成を捉えることに成功した。観測データの解析には、今年度に開発したスペクトルパラメータの推定手法を活用した。
50MHz帯レンジイメージング大気レーダーである赤道大気レーダーにRIM-OS測定機能を付加するため、汎用ソフトウェア無線機（Ettus Research社製USRP）を用いた外付けデジタル受信機の開発を進めた。外付けデジタル受信機を赤道大気レーダーに付加するために必要となるインターフェース回路を作成し、実機を用いた試験測定を実施した。
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| 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
風速・大気乱流の高分解能観測に有用な、乱流エコーのスペクトルパラメータ推定手法を開発した。1.3GHz帯レンジイメージング大気レーダーの高分解能観測データを解析することで、大気境界層内のサーマルに伴う鉛直流変動と大気乱流生成を従来にない高い鉛直及び時間分解能で捉えることに成功した。さらに、デジタル受信機の開発を実施することで、赤道大気レーダーにRIM-OS測定機能を付加できる見込みを得た。以上述べた通り、本研究課題はおおむね順調に推移している。
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| 今後の研究の推進方策 |
RIM-OS測定機能を備える1.3GHz帯及び50MHz帯のレンジイメージング大気レーダーにより得られる風速・大気乱流観測データを解析することで、対流圏全層にわたる大気乱流の発生・維持メカニズムを解明する。
1.3GHz帯レンジイメージング大気レーダーによる対流圏下層の風速・大気乱流観測を継続し、より多くの観測事例に対するデータ解析を実施することで、多様な気象条件下における大気乱流の発生・維持メカニズムを解明する。
50MHz帯レンジイメージング大気レーダーである赤道大気レーダーに外付けデジタル受信機を付加することで、赤道大気レーダーにRIM-OS測定機能を実装する。RIM-OS測定機能が実装された赤道大気レーダーで得られる風速・大気乱流の高分解能観測データを解析することで、高度2km～20kmにおける大気乱流の発生・維持メカニズムを解明する。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
海外設置であるため容易に訪問できない赤道大気レーダーに外付けデジタル受信機を確実に付加するため、今年度はデジタル受信機の開発を主に国内で実施し、次年度に赤道大気レーダーを用いた外付けデジタル受信機の連続運用試験を行うこととした。デジタル受信機の試験を行った国内設置の大気レーダーは赤道大気レーダーと同等の信号処理インタフェースを備えているため、今年度における開発成果を次年度の赤道大気レーダーを用いた試験に活用することが可能である。
繰り越した助成金は、次年度実施の赤道大気レーダーを用いた外付けデジタル受信機の連続運用試験に必要となる物品費と旅費に使用する。
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