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2015 年度 実績報告書

局地的大雨予測のための可搬性に優れた次世代型水蒸気ライダーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26282115
研究機関気象庁気象研究所

研究代表者

酒井 哲  気象庁気象研究所, 気象衛星・観測システム研究部, 主任研究官 (00377988)

研究分担者 阿保 真  首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (20167951)
永井 智広  気象庁気象研究所, 気象衛星・観測システム研究部, 室長 (30343891)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード気象災害 / 水蒸気ライダー / データ同化
研究実績の概要

本研究の目的は、小型で可搬性に優れた水蒸気ライダーを開発し、近年都市域で頻発する局地的大雨の予測精度とリードタイムを向上させることである。
本年度は、1)ライダー送受信部の開発と改良、データ処理部の統合及び2)試験観測の実施、ラジオゾンデとの比較による観測データの評価、3)観測データを予報モデルに同化するための初期的な数値実験を行った。
その結果、ライダー送信部のレーザ出力は目標の6割まで到達し、試験観測では冬季夜間で高度3 kmまで、冬季昼間は高度1 kmまでラジオゾンデと良好な一致を得た。また、ライダー観測データを予報モデルに同化する初期的な実験では、データを同化することにより、観測点周辺の予測精度が改善されることが分かった。

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

ライダー装置の開発については、送信部の光軸調整が上手くいかず予想以上の時間がかかったが、試験観測ではラジオゾンデデータと良好な一致が得られており、ほぼ順調に進展している。
予報モデルへの同化実験については、観測データ同化による予報精度の改善を示す初期的な結果が得られており、ほぼ順調に進展している。

今後の研究の推進方策

ライダー開発については、送信部改良によるレーザー出力の更なる向上と波長の安定化、送受信部の個別パッキングと全体のケーシングによる屋外運用での出力安定化、送信ビーム拡がりの抑圧と受信望遠鏡の狭視野化による昼間観測精度の向上を行う。ライダーシステムの統合および試験観測を行おこない、観測結果と目標性能を比較して装置を改良する。
ライダー観測については、気象観測気球(ラジオゾンデ)との比較観測を気象研究所において行い、観測データを検証する。また、局地的大雨が発生する夏季に首都大学東京において集中観測を行う。
データ同化については、より多くの観測データを用いてデータの特性調査を行い、その結果を用いてデータ同化の実験数を増やすと共に、観測システムシミュレーション実験等を行って、局地的大雨の予測に対してより有効な観測場所や頻度等を提案する。

次年度使用額が生じた理由

当初計画ではライダー装置開発に必要となる光学部品・機構部品として76万円を計上していたが、実際の開発において必要となる部品が予定していたよりも少なかったこと、またより安価な代替品を購入したことにより、余剰金が生じた。

次年度使用額の使用計画

次年度では、装置の改良のための光学部品・機構部品の購入と、観測にかかる諸経費として使用する。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [学会発表] 局地的大雨予測のための水蒸気DIAL2016

    • 著者名/発表者名
      阿保 真、菊田達也、Pham Le Hoai Phon、酒井 哲
    • 学会等名
      第20回大気ライダー研究会
    • 発表場所
      首都大学東京秋葉原サテライトキャンパス(東京都台東区)
    • 年月日
      2016-02-16 – 2016-02-16
  • [学会発表] Development of ground-based lidars for measuring H2O and O3 profiles in the troposphere2015

    • 著者名/発表者名
      Tetsu Sakai, Makoto Abo, Phong Pham Le Hoai, Osamu Uchino, Tomohiro Nagai, Toshiharu Izumi, Isamu Morino, Chikao Nagasawa
    • 学会等名
      2015 AGU Fall Meeting
    • 発表場所
      Moscone Convention Center, San Francisco, CA 94103, 米国
    • 年月日
      2015-12-14 – 2015-12-18
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 局地的大雨予測のための可搬性に優れた次世代型水蒸気ライダーの開発2015

    • 著者名/発表者名
      酒井哲, 阿保真, Phong Pham Le Hoai, 永井智広, 内野修, 泉敏治, 柴田泰邦, 長澤親生, 瀬古弘, 川畑拓矢
    • 学会等名
      日本気象学会 2015 年度秋季大会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都市南区)
    • 年月日
      2015-10-28 – 2015-10-30
  • [学会発表] 局地的大雨予測のための水蒸気DIALによる水平スキャン観測の検討2015

    • 著者名/発表者名
      菊田達也、Pham Le Hoai Phong、阿保 真
    • 学会等名
      第33回レーザセンシングシンポジウム
    • 発表場所
      大田区産業プラザPIO コンベンションホール (東京都大田区)
    • 年月日
      2015-09-10 – 2015-09-11
  • [学会発表] Field-deployable diode-laser-based water vapor DIAL with modulated pulse technique :preliminary results2015

    • 著者名/発表者名
      Phong Pham Le Hoai, Makoto Abo, Tetsu Sakai
    • 学会等名
      第33回レーザセンシングシンポジウム
    • 発表場所
      大田区産業プラザPIO コンベンションホール (東京都大田区)
    • 年月日
      2015-09-10 – 2015-09-11
  • [学会発表] Development of field deployable diode laser based water vapor DIAL2015

    • 著者名/発表者名
      Phong Pham Le Hoai1, Makoto Abo, Tetsu Sakai
    • 学会等名
      第40回リモートセンシングシンポジウム
    • 発表場所
      The City College of New York, New York, NY, 米国
    • 年月日
      2015-07-05 – 2015-07-10
  • [学会発表] 都市大気遠隔稠密観測用ライダーの開発2015

    • 著者名/発表者名
      阿保 真、菊田達也、有賀幸輝、Pham Le Hoai Phong
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県幕張市)
    • 年月日
      2015-05-24 – 2015-05-28
    • 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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