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2018 Fiscal Year Research-status Report

How Small Floating Insects Can Be Detected with High Resolution Radar - For Watching Flying Harmful Insects

Research Project

Project/Area Number 18K19201
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

鷹野 敏明  千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (40183058)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大矢 浩代  千葉大学, 大学院工学研究院, 助教 (00241943)
Project Period (FY) 2018-06-29 – 2021-03-31
Keywords浮遊虫 / 高分解能レーダ / ミリ波 / リモートセンシング / 飛来害虫 / 大気現象 / 雲レーダ / 虫採集
Outline of Annual Research Achievements

地球温暖化に影響を与える高層の淡い雲の構造の解明を目的に、研究代表者らは高感度高分解能のミリ波レーダ FALCON-I (FMCW Radar for Cloud Observation-I)を開発・改良してきた。この装置は、従来のレーダに較べて周波数が 95 GHz と高く、空間分解能や感度が優れており、また、ドップラー測定の精度も高いことが特徴である。 FALCON-I を用いて、過去 10 数年にわたって地上から高度 20km までの範囲で、雲や雨の定常観測を実施してきた。これらの観測を通じて、FALCON-I では、大気中に浮遊する昆虫などが観測できることが示されてきた。そこで、FALCON-I でどこまで小さい浮遊物が検出できるか、その計数、サイズ分布、時間および高度分布、季節変化を探索・解明する手法を創設することが本研究の目的である。
初年度の 2018年度は、9月末から 10月初めにかけて、空中浮遊物を採集する係留気球実験を実施し、FALCON-I で得られるエコーデータと比較などを行った。また、昨年度までに行ってきた春・秋・冬の季節の空中浮遊物採集実験の結果の解析・整理と、相互比較を行った。これらの結果、大きさが 0.5mm 程度以上の浮遊物体は、ほぼもれなく FALCON-I で検出できていること、これまでに行った春・秋・冬の季節と比べて、今年度行った9・10月の空中浮遊物の空間密度は 1.5倍程度高いこと、気温が低い冬期は浮遊物体の空間密度が 1/5 程度となること、などが明らかになった。さらに、上空の風速・風向と大気浮遊物体の空間密度の相関について、例がまだ多くないが調べた結果、風が弱い場合のほうが大気浮遊物体の空間密度が多いようであることが分かった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本課題の初年度であった2018年度は、当初予定していた通り、晩夏の空中浮遊物の採集実験を実施した。また、本課題研究の開始前の昨年度までに行った春・秋・冬の季節の空中浮遊物採集の予備実験結果と比較などを進めた。これらの結果はさらに詳しい解析が必要であるが、おおむね順調に研究計画を進めることができているといえる。

Strategy for Future Research Activity

初年度 2018年度は前述のように晩夏の空中浮遊物の採集実験を実施した。また、本課題研究の開始前の2017年度までに行った春・秋・冬の季節の空中浮遊物採集の予備実験結果と比較などを進め、前述の結果などを導いた。今後さらに、以下についても考慮した詳細な観測と解析を進める。2018年度の空中浮遊物の空間密度算定と FALCON-I でのエコー観測結果からの空間密度算定で、上空での風速・風向の影響が大きいことがわかってきた。さらにFALCON-I のエコー強度から空中浮遊物の大きさを推定することができるので、どの大きさの昆虫がどの時間帯に、どれくらいの風速・風向の場合に、高い高度まで飛翔するか、その気温や天候の条件などについても詳細を解析していきたい。これら風速・風向などの条件も加味して、大気浮遊物がどのように影響されるか、流体シミュレーションなどの手法を用いて考察することも、有効な解析になると考えられる。

Causes of Carryover

次年度使用額が生じた理由としては、当初購入を計画していたビデオカメラや直流電源などの物品やデータ保存・解析用ハードディスクなどの消耗品について、既存の物を整備して使用したことなどから、支出を少なくできたため。次年度は、必要に応じてこれら物品の購入や、装置の劣化部品交換、研究成果発表の論文投稿費用や旅費に使用する。

  • Research Products

    (18 results)

All 2019 2018

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 台風1821号(JEBI)がもたらした広域強風災害について2019

    • Author(s)
      小林文明,佐藤英一,野田稔,友清衣利子
    • Journal Title

      日本風工学会誌

      Volume: 44 Pages: 44-53

  • [Journal Article] Observation of equatorial plasma bubbles by the airglow imager on ISS-IMAP2018

    • Author(s)
      Hiroyuki Nakata, Akira Takahashi, Toshiaki Takano, Akinori Saito, and Takeshi Sakanoi
    • Journal Title

      Progress in Earth and Planetary Science

      Volume: 5 Pages: 66-70

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Seasonal Variations in High Arctic Free Tropospheric Aerosols Over Ny-Alesund, Svalbard, Observed by Ground-Based Lidar2018

    • Author(s)
      Takashi Shibata, Koichi Shiraishi, Masataka Shiobara, Suginori Iwasaki, Toshiaki TAKANO
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research, Atmospheres

      Volume: 26 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1029/2018JD028973

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Observation of Gust Front in Tokyo Urban Area by X-band Phased Array Weather Radar2018

    • Author(s)
      Kazuomi Morotomi, Taro Kashiwayanagi, Fumiaki Kobayashi, Tamio Takamura, Toshiaki Takano, Atushi Higuchi, and Hisato Iwashita
    • Journal Title

      International Workshop on Wind-Related Disasters and Mitigation

      Volume: 1 Pages: 11-14

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Periodic oscillations in the D region ionosphere after the 2011 Tohoku earthquake using LF standard radio waves2018

    • Author(s)
      Ohya, H., Tsuchiya, F., Takishita, Y., Shinagawa, H., Nozaki, K., and Shiokawa, K
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      Volume: 123 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1029/2018JA025289

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transition of meteorological variables while downburst occurrence by a high density ground surface observation network2018

    • Author(s)
      H.Iwashita, F.Kobayashi
    • Journal Title

      Journal of Wind Engineering & Industrial Aerodynamics

      Volume: 184 Pages: 153-161

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 雲レーダ FALCON-I・ FALCON-A 観測における大気輝度温度算出と減衰補正2019

    • Author(s)
      五十嵐涼、宇野賢吾、瀬川亮、鷹野敏明、高村民雄、塩原匡貴
    • Organizer
      日本大気電気学会第97回研究発表会
  • [Presentation] 雲レーダ FALCON-I とウインドプロファイラによる雲と風の相互作用解析2019

    • Author(s)
      笛田亮、鷹野敏明、河村洋平、山本真之、川村誠治
    • Organizer
      日本大気電気学会第97回研究発表会
  • [Presentation] ミリ波レーダ FALCON-I による降雨開始時のドップラー解析2019

    • Author(s)
      森田日向、水田篤秀、小池康太、河村洋平、鷹野敏明、中田裕之、大矢浩代、高村民雄、小林文明
    • Organizer
      日本大気電気学会第97回研究発表会
  • [Presentation] 雲レーダ FALCON-A FALCON-I におけるドップラー画像のdBZ 表示2019

    • Author(s)
      樋川恵祐、井浦太一、鷹野敏明、中田裕之、大矢浩代、河村洋平
    • Organizer
      日本大気電気学会第97回研究発表会
  • [Presentation] 1アンテナ式 FMCW 95GHz 気象レーダ FALCON-X の改良および観測評価2019

    • Author(s)
      新井智大、関谷和樹、森大知、森川康平、齋藤洋也、河村与平、鷹野敏明
    • Organizer
      日本大気電気学会第97回研究発表会
  • [Presentation] Development of Monostatic Antenna System for W-Band Hi-Resolution Doppler Radar2018

    • Author(s)
      TAKANO Toshiaki
    • Organizer
      18th International Multidisciplinary Scientific GeoConference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Rapid Imaging Observations of Clouds and Precipitations with High-Resolution Millimeter-Wave Radar FLCON-I2018

    • Author(s)
      TAKANO Toshiaki
    • Organizer
      International Conference on Vision, Image and Signal Processing
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of cloud, lightning activities and snowfall on atmospheric electric field using 95-GHz cloud radar FALCON-I2018

    • Author(s)
      大矢 浩代、中森 広太、鈴木 康樹、鴨川 仁、鈴木 智幸、鷹野 敏明、高村 民雄、諸富 和臣、山下 幸三、中田 裕之
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2018年大会
  • [Presentation] Oscillations of atmospheric electric field during snowfall in the Kanto region, Japan, using 95-GHz cloud radar FALCON-I2018

    • Author(s)
      Ohya, H., K. Nakamori, M. Kamogawa, T. Suzuki, T. Takano, K. Morotomi, H. Nakata, and K. Shiokawa
    • Organizer
      第144回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
  • [Presentation] HF ドップラーと微気圧計を用いた台風に伴う電離圏変動の統計解析2018

    • Author(s)
      益子竜一、中田裕之、大矢浩代、鷹野敏明、冨澤一郎、細川敬祐、 長尾大道
    • Organizer
      第144回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
  • [Presentation] HFドップラーと微気圧計を用いた台風に伴う電離圏変動の統計解析2018

    • Author(s)
      益子 竜一、中田 裕之、大矢 浩代、鷹野 敏明、冨澤 一郎、長尾 大道
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2018年大会
  • [Book] 積乱雲-都市型豪雨はなぜ発生する?2019

    • Author(s)
      小林文明
    • Total Pages
      150
    • Publisher
      成山堂書店
    • ISBN
      978-4-425-51441-0

URL: 

Published: 2019-12-27  

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