2022 Fiscal Year Final Research Report

Improvement of local severe precipitation forecast using data assimilation of state-of-art observation systems

Research Project

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Project/Area Number	19H01983
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 17030:Human geosciences-related
Research Institution	Japan, Meteorological Research Institute
Principal Investigator	Yoshida Satoru 気象庁気象研究所, 気象観測研究部, 主任研究官 (00571564)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	酒井哲気象庁気象研究所, 気象観測研究部, 室長 (00377988) 柴田泰邦東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (10305419) 瀬古弘気象庁気象研究所, 気象観測研究部, 部長 (60354445) 永井智広気象庁気象研究所, 台風・災害気象研究部, 研究官 (30343891) 山本真之国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所電磁波伝搬研究センター, 主任研究員 (90346073)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	線状降水帯 / ライダー観測 / データ同化
Outline of Final Research Achievements	Over a period of three years, observations were conducted using water vapor Raman lidars and Doppler lidars in Kyushu, where there are frequent occurrences of local heavy precipitations. These observations successfully captured the lower atmospheric conditions associated with six local severe precipitations. In all cases, it was observed that the lower atmospheric water vapor significantly increased both before and during the occurrence of the local severe precipitations. Furthermore, data assimilation of the observed vertical profiles of lower atmospheric water vapor in three of six events confirmed an improvement in the prediction accuracy of local heavy rainfall. Additionally, a month-long data assimilation experiment using water vapor lidar observations revealed an enhancement in the estimation accuracy of the water vapor field in the lower atmosphere below the 700 hPa level.
Free Research Field	電磁波リモートセンシング
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究では、線状降水帯に関連する大気下層の水蒸気と風向風速の鉛直プロファイルの連続観測に成功した。線状降水帯に流入する潜熱供給量が本観測から初めて明らかとなり、気象学的に重要な未解決問題である線状降水帯の発生・維持メカニズムの解明につながる糸口を得た。さらに本研究では、大気下層の水蒸気量のデータ同化により、水蒸気場の改善に加え、事例は限られるものの線状降水帯に伴う大雨の予測精度が向上することを示した。近年、毎年のように線状降水帯の大雨による被害が発生しており、線状降水帯に伴う降水量の予測精度向上は国家的喫緊の課題である。本研究はこの社会的課題解決に資する。