2016 Fiscal Year Annual Research Report
Dynamical, thermodynamical and cloud-microphysical studies of violent wind and heavy rain-producing tropical cyclones: Quantitative improvement of intensity estimations/forecasts
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16H06311
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
坪木 和久 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (90222140)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松見 豊 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (30209605)
高橋 暢宏 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (60425767)
篠田 太郎 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (50335022)
中山 智喜 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 講師 (40377784)
大東 忠保 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 特任助教 (80464155)
森 浩一 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (90375121)
山田 広幸 琉球大学, 理学部, 准教授 (30421879)
伊藤 耕介 琉球大学, 理学部, 助教 (10634123)
山口 宗彦 気象庁気象研究所, 台風研究部, 研究官 (80595405)
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| Project Period (FY) |
2016-05-31 – 2021-03-31
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| Keywords | 台風 / 航空機観測 / ドロップゾンデ / 雲粒子 / エアロゾル / ドローン / 雲解像モデル / 波しぶき |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．航空機観測：台風の航空機観測で用いるドロップゾンデ受信システムとして、2チャンネル2系統受信機を開発した。合計4チャンネル受信機として使用するが、2系統にすることで一系統が動作しない場合でももう一方で受信できるという機器障害への対応性が高いという特長を備えている。また、パラシュートを用いない小型軽量の砲弾型ドロップゾンデを開発した。これらを使用する航空機GIIに搭載し受信試験を実施し、良好な受信が可能なことを確認した。これらにより次年度から開始するドロップゾンデ観測が可能となった。また、台湾から観測タイムテーブルの例を提供してもらい、台風の航空機観測の実施計画を作成した。さらに雲解像モデル・数値予報モデルを用いた予測システムを構築し、台風強度について新たな感度解析法の定式化を行った。
２．超音波風速計観測：強い台風の通過の頻度が高い、沖縄県南西諸島の多良間島に長期間連続観測を行える超音波風速計と微気圧計を設置し観測を開始した。これにより地形の影響を受けにくい地上気象データを連続して観測している。
３．ドローン観測：台風の接近の無いときにドローンの試験飛行を行い、2kg程度の粒子ゾンデおよびエアロゾルゾンデをつり下げた観測実験を行い、ある程度の風速でもホバリングによる観測が可能であることや飛行における問題点を明らかにした。雲粒子ゾンデを改良し、波しぶきを観測できるようにし、実際にドローンを用いて海上に吊り下げて波しぶき粒子の観測ができることを示した。
４．レーダおよびゾンデ観測：Kaバンド偏波雲レーダを沖縄本島に設置し、琉球大学に設置してあるXバンド偏波レーダ、Cバンド偏波レーダと組み合わせた観測を暖候期に連続的に実施した。また、雲粒子ゾンデによる雲粒子観測を実施し、偏波レーダ観測との比較を行った。これらの観測では雲解像モデルを用いた予報を毎日実施し、観測のサポートを行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
１．航空機観測：平成28年度交付申請書の研究実施計画の通り進捗している。今年度は航空機観測の準備として、ドロップゾンデとその受信システムが完成し、実際の観測で使用するダイヤモンドエアーサービス社のGIIという航空機に搭載し、受信試験を行い良好な受信結果が得られた。当初計画していた受信機に比べ、4チャンネル受信機を2系統にすることで、高い操作性を維持しつつ機器障害への対応性を高めることができた。今年度の結果、来年度からの台風の航空機を用いたドロップゾンデ観測について準備が整った。また、ドロップゾンデ観測のデータを数値モデルに同化するシステムが開発された。
２．超音波風速計観測：当初計画の通り、超音波風速計を南西諸島の沖縄県多良間島に設置した。さらに微気圧計も同じ場所に設置して長期間の連続観測を開始した。これらのデータはインターネットを通じて琉球大学理学部に転送され、リアルタイムで表示できるようにしてある。
３．ドローン観測：比較的大型のドローンのヘキサコプタを用いて、波しぶき観測用の粒子ゾンデとエアロゾルゾンデを吊り下げた飛行を海上で実施するなど、ほぼ当初計画通りの内容を実施した。エロゾルゾンデを用いた観測ではエアロゾル粒径の鉛直分布の観測試験も実施できるなど今後につながる観測実験を実施した。
４．レーダおよびゾンデ観測：沖縄本島地方でのレーダ観測は、Kaバンド、Xバンド偏波レーダともに暖候期の全期間について実施することができ、沖縄本島に接近した台風の雲や降水が計画通り観測された。雲粒子ゾンデ観測については、レーダ観測と比較できるデータを得ることができた点は計画通りであったが、台風の巻雲についての観測は今後の課題として残された。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．航空機観測：当初計画の通り、これまで整備および試験を行ってきたドロップゾンデシステムをダイヤモンドエアーサービス社の航空機GIIに搭載し、台風の航空機観測を実施する。それに先だってまず観測用航空機の試験飛行を行う。台風の本観測では2回程度の航空機観測を実施する。7～9月の期間に沖縄県の南海上を通過する台風を観測対象として、沖縄本島の那覇空港から航空機を飛ばして観測を実施する。観測データは台風と環境場の構造を解析するのに用いるとともに、数値モデルに同化して、台風強度や進路に対する観測のインパクトを検証する。この航空機観測は台湾の研究者と共同研究として実施する。観測データについては可能な限り早い時期に共有するように情報やデータを交換する。
２．超音波風速計観測：超音波風速計と微気圧計観測を継続する。台風通過時には設置場所の多良間村にデータを提供するなど、その地域の気象監視にも貢献する。
３．ドローン観測：様々な風速や乱流強度の環境でドローンの飛行を行い、ドローンの飛行特性を明らかにするとともに、海上の波しぶき観測およびエアロゾル観測をさらに実施する。また、ドローンの飛行を模擬する計算プログラムを開発し、様々な気象条件下のドローンの挙動をシミュレーションし、ドローンの安全基準をドローンの特性と関係づけて策定する。また、ドローンに搭載するエアロゾル計測装置の改良を進め、ドローンを用いたエアロゾル粒径分布と雲粒子の同時観測を台風接近時に実施する。
４．レーダおよびゾンデ観測：KaバンドおよびXバンド偏波レーダの観測を沖縄本島地方で継続して実施する。特にKaバンド雲レーダと雲粒子ゾンデの同時観測から、上層巻雲の氷晶粒子特性とその空間的広がりを観測する。また、台風が沖縄本島地方を通過する場合、高層気象観測を実施するとともに気象レーダ観測から台風の強度推定と壁雲構造の解析を行う。
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| Remarks |
上記のウェブページは本科研費の研究成果発信と研究参画者およびアドバイザリーボードのメンバー間で、連絡および情報交換を行うために作成したものです。
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Research Products
(23 results)
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[Journal Article] n situ measurement of CO2 and water vapor isotopic compositions at a forest site using mid-infrared laser absorption spectroscopy2016
Author(s)
Wada, R., Y. Matsumi, S. Takanashi, Y. Nakai, T. Nakayama, M. Ouchi, T. Hiyama, Y. Fujiyoshi, T. Nakano, N. Kurita, K. Muramoto, N. Kodama
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Journal Title
Isot. Environ. Health Stud.
Volume: 52
Pages: 603-618
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Optical properties of secondary organic aerosol from diesel and gasoline engine exhaust2016
Author(s)
T. Nakayama, Y. Fujitani, K. Sato, S. Inomata, Y. Morino, A. Fushimi, Y. Kondo, A. Takami, K. Tanabe, S. Kobayashi, Y. Matsumi
Organizer
The 26th Goldschmidt Conference
Place of Presentation
Pacifico Yokohama, Yokohama, Japan
Year and Date
2016-06-26 – 2016-07-01
Int'l Joint Research
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