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2015 年度 実績報告書

衛星搭載マイクロ波放射計による地形性豪雨の降雨推定精度の向上

研究課題

研究課題/領域番号 26282109
研究機関京都大学

研究代表者

重 尚一  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (60344264)

研究分担者 広瀬 正史  名城大学, 理工学部, 准教授 (40392807)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードリモートセンシング / 気象学 / 地球観測 / 防災 / 自然災害
研究実績の概要

アジアモンスーン沿岸中規模山岳域における地形性降雨の日周期化を、1998~2013 年モンスーン期(6~8 月)のTRMM/PRデータとERA-interim データを用いて調べた。一般に陸上では午後に雨が多く、陸の近海では午前に雨が多いということが知られているが、降水量の非常に多い沿岸の中規模山岳域では日周期変化が弱いことが分かった。これらの地域では上流の風が強いため、熱的強制である日周期が弱く、力学的強制が支配的であることが分かった。一方、日周期が強い地域では風が弱いため、力学的強制よりも熱的強制が支配的である事が分かった。この結果は、地形性降雨域を判定する際の風速の下限値を設定する必要があることを示唆している。一方、風速の上限値の設定に関する研究を、強風をもたらす台風の事例に基づいて行った。
降水鉛直分布の地域性を降水システムの形態的特徴に関連づけて理解するため、降雨域が10㎞未満の小規模降水システムに着目し、降雨頂別に降水強度の極大値が現れる高度の頻度分布を調査した。直下付近の観測に基づく1度格子ごとの降雨頂別の統計(間に無降雨層を含まない)のサンプル数を確認し、低い高度に降雨頂を持つ降水鉛直分布の特徴を比較した。乾燥域(サハラ砂漠)、湿潤域(海上)、山岳域(ヒマラヤ山脈付近)では、それぞれピークの集中する高度が異なっており、降雨面積・降雨頂だけでは特定できない内部構造の地域性が見られた。その他に、TRMM PRによる山岳域の降水推定誤差の評価(クラッター内降水鉛直分布の推定等)、超高解像度降水データによる地形性降雨の集中状況の調査、GSMaP等による0.1度降水気候値の比較を行い、地形に依存する降水の精確な把握とデータ特性の理解に努めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初予定していなかった日周期に着目することによって、力学的強制に起因する地形性降雨と熱的強制に起因する日周期を、上流の風速によって分類する新たな視点が生まれた。これまで別々に論じられる傾向があった両者を統合的に議論した科学的意義は大きい。背の低い降水頂をもつ地形性降雨に対し、日周期に伴う降雨は背の高い降水頂をもつため、アルゴリズムの改良という点でも重要である。また、複雑地形を表現できる大気数値モデルを開発できたことも当初予期していなかった成果である。

今後の研究の推進方策

これまでの研究成果を論文として投稿するとともに、GSMaPマイクロ波放射計降雨推定アルゴリズムに反映する。各地域における降雨頂別の降水鉛直分布(極大値頻度分布など)を分類し、要因を考察する。中規模以上の降水システムについては小規模降水システムの分類を適用するなどして、プロファイル群の差異を調査する。また、地形や標高に対する構造的特徴の抽出、山岳域の降水推定誤差の評価を実施し、地形性降雨の下層集中や高高度への発達等に関する理解を深める。また、時間的に間欠したTRMM/PRデータをコンポジット解析することで得られた日周期の特徴を、時間的に連続した地上観測データを解析して確認する。

次年度使用額が生じた理由

時間的に間欠したTRMM/PRデータをコンポジット解析することで得られたインド西岸地形性降雨日周期の特徴を、時間的に連続した地上観測データで確認するため、現地研究者との打合せならびにデータ購入費用が必要となった。

次年度使用額の使用計画

2016年8月上旬にインド熱帯気象研究所ならびにインド気象局を訪問する。インド熱帯気象研究所では地上レーダデータを用いた研究の打合せをする。インド気象局では雨量計などの地上観測データ購入について打合わせをする。打合せ後、データ購入する。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 10件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] コロラド州立大学大気科学部(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      コロラド州立大学大気科学部
  • [国際共同研究] 国立台湾大学大気科学部(台湾)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      国立台湾大学大気科学部
  • [雑誌論文] Development of a non-hydrostatic atmospheric model using the Chimera grid method for a steep terrain2016

    • 著者名/発表者名
      Takemura, K., K. Ishioka and S. Shige
    • 雑誌名

      Atmos. Sci. Lett.

      巻: 17 ページ: 109-114

    • DOI

      10.1002/asl.633

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Implementation of an orographic/nonorographic rainfall classification scheme in the GSMaP algorithm for microwave radiometers.2015

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, M. K. and S. Shige
    • 雑誌名

      Atmos. Res.

      巻: 163 ページ: 36-47

    • DOI

      10.1016/j.atmosres.2014.07.024

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 長期TRMM衛星データを用いたアジアモンスーン沿岸域地形性降雨の日周期変化・季節内変動の解析2016

    • 著者名/発表者名
      重 尚一, 中野雄揮, 山本宗尚
    • 学会等名
      名古屋大学地球水循環研究センター平成27年度共同研究集会プログラム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-03-18 – 2016-03-18
  • [学会発表] チベット高原におけるGSMaP降雨判定手法の改良2016

    • 著者名/発表者名
      山本宗尚, 田中一平, 重 尚一
    • 学会等名
      名古屋大学地球水循環研究センター平成27年度共同研究集会プログラム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-17
  • [学会発表] Fine-scale precipitation climatology refined from the 16-year TRMM PR data2016

    • 著者名/発表者名
      Hirose, M., K. Okada
    • 学会等名
      The international science conference on MAHASRI
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-03-02 – 2016-03-03
    • 国際学会
  • [学会発表] Diurnal and intra-seasonal ariations of coastal orographic rainfall in the Asian monsoon regions2016

    • 著者名/発表者名
      Nakano, Y., S. Shige, M. K. Yamamoto
    • 学会等名
      The International Science Conference of MAHASRI
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-03-02 – 2016-03-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Precipitation Top Heights of Orographic Heavy Rainfall in the Asian Monsoon Regions2016

    • 著者名/発表者名
      Shige, S. and C. Kummerow
    • 学会等名
      The International Workshop on “Climate Change and Precipitation in the East Asia”
    • 発表場所
      Tokyo,Japan
    • 年月日
      2016-03-01 – 2016-03-01
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analysis of Diurnal and Intra-Seasonal Rainfall Variation in Asian Summer Monsoon2016

    • 著者名/発表者名
      Nakano Y, S. Shige, M. Yamamoto
    • 学会等名
      Estimation and Prediction of Asian Monsoon Rainfall
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-01-15 – 2016-01-15
    • 国際学会
  • [学会発表] Precipitation Top Heights of Orographic Heavy Rainfall in the Asian Monsoon Regions2016

    • 著者名/発表者名
      Shige, S. and C. Kummerow
    • 学会等名
      Estimation and Prediction of Asian Monsoon Rainfall
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-01-15 – 2016-01-15
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of passive microwave rainfall retrieval algorithm over mountainous terrain2015

    • 著者名/発表者名
      Shige, S. and M. K. Yamamoto
    • 学会等名
      AGU 2015 Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2015-12-17 – 2015-12-17
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] GSMaP地形性降雨推定手法の改良と検証2015

    • 著者名/発表者名
      山本宗尚・重尚一
    • 学会等名
      日本気象学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-10-28 – 2015-10-28
  • [学会発表] 重合格子法を用いた非静力学モデルへの雲微物理過程の導入2015

    • 著者名/発表者名
      武村 一史, 重 尚一, 石岡 圭一
    • 学会等名
      日本気象学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-10-28 – 2015-10-28
  • [学会発表] マイクロ波放射計降雨量推定アルゴリズム開発から見たアジアモンスーン域の地形性降雨2015

    • 著者名/発表者名
      重尚一, 山本 宗尚, 中野 雄揮
    • 学会等名
      日本気象学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-10-28 – 2015-10-28
  • [学会発表] 次期GSMaP改訂に向けた地形性降雨判定手法の改良2015

    • 著者名/発表者名
      山本 宗尚, 重 尚一
    • 学会等名
      2015年度第2回GSMaP研究会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-09-01 – 2015-09-01
  • [学会発表] 海と陸の降水推定値のバイアス2015

    • 著者名/発表者名
      広瀬正史
    • 学会等名
      2015年度第2回GSMaP研究会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-09-01 – 2015-09-01
  • [学会発表] Finescale climatology of widespread precipitation systems observed by TRMM PR2015

    • 著者名/発表者名
      Hirose, M.
    • 学会等名
      IEEE Trans. Geosci. Remote Sens
    • 発表場所
      Milano, Italy
    • 年月日
      2015-07-31 – 2015-07-31
    • 国際学会
  • [学会発表] Further improvement of an orographic/nonorographic rainfall classification scheme in the GSMaP algorithm for microwave radiometers2015

    • 著者名/発表者名
      Shige, S. and M. K. Yamamoto
    • 学会等名
      2015 PMM Science Team Meeting
    • 発表場所
      Baltimore, USA
    • 年月日
      2015-07-15 – 2015-07-15
    • 国際学会
  • [学会発表] Overview and updates of Global Satellite Mapping of Precipitation (GSMaP) for GPM2015

    • 著者名/発表者名
      Kachi, M., K. Aonashi, T. Kubota, S. Shige, T. Ushio, T. Mega, M. K. Yamamoto, Y. N. Takayabu, and R. Oki
    • 学会等名
      30th ISTS/ 34th IEPC and 6th NSAT
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-07-09 – 2015-07-09
    • 国際学会
  • [学会発表] Implementation of the orographic/nonorographic rainfall classification scheme with moist Froude number in the GSMaP algorithm2015

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, M. K., and S. Shige
    • 学会等名
      30th ISTS/ 34th IEPC and 6th NSAT
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-07-09 – 2015-07-09
    • 国際学会
  • [学会発表] GSMaPマイクロ波放射計アルゴリズムに対する地形性降雨推定手法の導入と推定降水量改善に向けた開発2015

    • 著者名/発表者名
      山本宗尚・重尚一
    • 学会等名
      日本気象学会関西支部2015年度年会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-06-27 – 2015-06-27
  • [学会発表] 重合格子法を用いた非静力学モデルによる山岳派の数値実験2015

    • 著者名/発表者名
      武村一史, 石岡圭一, 重尚一
    • 学会等名
      日本気象学会2015年度春季大会
    • 発表場所
      茨城
    • 年月日
      2015-05-23 – 2015-05-23
  • [学会発表] 衛星搭載降雨レーダデータを用いたブライトバンドの解析2015

    • 著者名/発表者名
      田村夏美, 重尚一, 山本宗尚
    • 学会等名
      日本気象学会2015年度春季大会
    • 発表場所
      茨城
    • 年月日
      2015-05-23 – 2015-05-23
  • [学会発表] TRMM PRを用いた超高解像度降水気候値に見られる局所性2015

    • 著者名/発表者名
      岡田啓太, 広瀬正史
    • 学会等名
      日本気象学会2015年度春季大会
    • 発表場所
      茨城
    • 年月日
      2015-05-21 – 2015-05-21

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公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-02-16  

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