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2012 Fiscal Year Annual Research Report

最新型偏波レーダーとビデオゾンデの同期集中観測と水災害軽減に向けた総合的基礎研究

Research Project

Project/Area Number 22226010
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

中北 英一  京都大学, 防災研究所, 教授 (70183506)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鈴木 賢士  山口大学, 農学部, 准教授 (30304497)
坪木 和久  名古屋大学, 地球水循環研究センター, 教授 (90222140)
大石 哲  神戸大学, 学内共同利用施設等, 教授 (30252521)
川村 誠治  独立行政法人情報通信研究機構, その他部局等, 研究員 (10435795)
橋口 浩之  京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (90293943)
Project Period (FY) 2010-05-31 – 2015-03-31
Keywords偏波レーダー / ビデオゾンデ / 降水量予測 / 降水量推定 / ゲリラ豪雨
Research Abstract

(1)偏波レーダーとビデオゾンデの同期観測実験(沖縄): 梅雨期の降水雲でも観測できるように雲粒子ゾンデを改良したことにより、ビデオゾンデと雲粒子ゾンデを連結させた放球を初めて実施し、全ての粒径の粒子を捉える観測に1事例であるが成功し、定量評価に向けて大きく前進した。加えて、H22年度に開発した汎用型ビデオゾンデ受信機を改良した改良版汎用型受信機を開発した。
(2)都市圏における積乱雲の発生・発達に関する観測実験(京阪神): H23年度から展開しているXバンド偏波レーダー、雲レーダー、GPSの観測網に加えて、ビデオゾンデ観測の実現可能性を調べた。ビデオゾンデの小型化、上空任意地点でのゾンデ切り離し、落下位置予測によって安全な場所に落下させる技術を開発し、1事例ではあるが初の都市圏におけるビデオゾンデ観測に成功した。
(3)雲微物理過程の解明: 高度10kmを超えるような背の高い雲についての氷晶粒子を直接観測し、特に雲解像モデルの大きな不確定要素となっている氷晶粒子の特性とその変換プロセスに関して、その雲物理特性を解析し偏波パラメータと粒子の対応関係を明らかにした。
(4)偏波レーダーによる降水粒子の混在と量推定、および雲解像モデルへの同化: Cバンド偏波レーダーにおいて開発した降水粒子の混在状態および氷粒子混合比の推定手法をXバンド偏波レーダー用に改良し、2012年7月の京都・亀岡豪雨事例に適用した。さらに、雲微物理情報を雲解像モデルへ同化した結果、豪雨の強化機構を表現できることを示した。
(5)ゲリラ豪雨のタマゴの発生と発達過程の解析: Xバンド偏波レーダー網を用いて、上空で発生する積乱雲のタマゴをレーダーの立体観測によって早期に探知するだけではなく、ドップラー風速から気流の渦度を推定することで、発達する積乱雲においてはタマゴの時点で高い渦度を示すことを明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

予定していた研究開発事項は順調に進んでいる。加えて、①落下位置によっては重大な事故を招きかねないため実現可能性が低いと考えてきた都市圏におけるビデオゾンデ観測に関して、ビデオゾンデの小型化、上空任意地点でのゾンデ切り離し、落下位置予測によって安全な場所に落下させる技術を開発し、1事例ではあるが初の都市圏におけるビデオゾンデ観測に成功した。②ビデオゾンデと雲粒子ゾンデの連結放球手法を確立できたことにより、レーダー推定の定量評価に向けて大きく前進した。上記の2点は当初の研究計画になかったことであるため、当初の計画以上に進んでいると評価する。

Strategy for Future Research Activity

1.大規模フィールド基礎観測実験の発展: 小型軽量化した受信機を車に搭載し降水雲を追跡してビデオゾンデを放球するストームチェイサー(移動観測)といったビデオゾンデ観測の究極の形であろう観測方法に挑戦する。ゲリラ豪雨のタマゴを狙った放球が実現可能となり、雲微物理の解明が飛躍すると期待できる。加えて、温帯域における降水メカニズムの解明に向けて、京阪神観測を強化する。具体的には、ドップラーライダー観測との連携によって大阪湾上の暖湿な気流を捉え、気象衛星ラピッドスキャン観測によってレーダーとの見え方の違いを解析し、ビデオゾンデ放球によって直接観測情報を他のリモセン技術を比較することで、積乱雲の発生・発達を捉える夢のような観測を世界に先駆けて本プロジェクトで実施する。
2.実用化のステージに突入する技術開発: 開発してきた豪雨のタマゴの早期探知手法、3次元降水セル追跡手法、ドップラー風速から推定する渦度を用いた危険性予知手法、の一連の流れを踏まえて、ゲリラ豪雨の早期危険性予知システムを構築する。都市河川に配備されている警報システム(サイレン)と連動させることで、実用化レベルで検証する。
3.降水予測精度向上のため基礎研究: 京阪神のマルチリモセン観測から得られるGPSによる水蒸気、雲レーダーによる雲粒子、偏波レーダーによるエコー強度・ドップラー風・氷相降水粒子、ドップラーライダーによる気流を組み合わせてデータ同化することで、より観測とタイアップした形での短時間降水予測基礎システムを完成させる。

  • Research Products

    (37 results)

All 2013 2012

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (25 results) (of which Invited: 6 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] The effects of soil moisture on a summertime convective rainfall over mountainous area and its contiguous plain in central Japan2013

    • Author(s)
      Kazuyoshi Souma, Kenji Tanaka, Tadashi Suetsugi, Kengo Sunada, Eiichi Nakakita, Kaoru Takara, and Satoru Oishi
    • Journal Title

      International Association of Hydrological Sciences Publication

      Volume: 359 Pages: 246-252

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ドップラー風速を用いたゲリラ豪雨のタマゴの危険性予知に関する研究2013

    • Author(s)
      中北英一, 西脇隆太, 山邊洋之, 山口弘誠
    • Journal Title

      土木学会論文集B1(水工学)

      Volume: 第69巻4号 Pages: I_325-I_330

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 9m2巨大雨量計の開発による地上雨量計の捕捉率の評価2013

    • Author(s)
      山口弘誠, 中北英一, 野中理伸
    • Journal Title

      土木学会論文集B1(水工学)

      Volume: 第69巻4号 Pages: I_307-I_312

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ensemble short-term rainfall runoff prediction and its application in urban flood risk mapping2013

    • Author(s)
      Ratih Indri Hapsari, Satoru OISHI, Kengo SUNADA, Tetsuya SANO, Dian Sisinggih
    • Journal Title

      IAHR Red Book

      Volume: CD-ROM Pages: 10pp

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 現実的な地表面状態量初期値が2008年に東京都で発生した局地的大雨へ与える影響2013

    • Author(s)
      相馬一義, 田中賢治,末次忠司,坪木和久,篠田太郎,榊原篤志,長谷川晃一,茂木耕作,中北英一
    • Journal Title

      土木学会水工学論文集

      Volume: 第57巻(土木学会論文集B1(水工学) Pages: I_343-I_348

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure, Maintenance and Development of a Stationary Convective System Generated over a Mountain Slope Adjoining a Bay in Summer2012

    • Author(s)
      Tetsuya SANO, Satoru OISHI and Kengo SUNADA
    • Journal Title

      Journal of Meteorological Society of Japan

      Volume: Vol. 90, No.5 Pages: 791-806

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Advanced Usage of GPS Slant Delay for Detecting Water Vapor Variation Over the Osaka bay2012

    • Author(s)
      Satoru OISHI, Kota Tsuchiya, Akira WADA, Tetsuya IWABUCHI and Eiichi NAKAKITA
    • Journal Title

      Proceedings of ION-GNSS 2012

      Volume: CD-ROM Pages: 6pp

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Application of Error-Ensemble prediction method to a short-term rainfall prediction model considering orographic rainfall2012

    • Author(s)
      Nakakita, Eiichi, Tomohiro Yoshikai, Sunmin Kim
    • Journal Title

      Proceedings of a symposium held in Exeter, UK, April 2011

      Volume: IAHS Publ., 351 Pages: 317-322

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Study on real-time flood forecasting method for locally heavy rainfall with high-resolution X-band polarimetric radar information2012

    • Author(s)
      Kimura, Makoto, Yoshinobu Kido and Eiichi Nakakita
    • Journal Title

      Proceedings of a symposium held in Exeter, UK, April 2011

      Volume: IAHS Publ., 351 Pages: 454-459

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impact of Sedimentation of Cloud Ice on Cloud-Top Height and Precipitation Intensity of Precipitation Systems Simulated by a Cloud-Resolving Model2012

    • Author(s)
      Nomura, M., K. Tsuboki and T. Shinoda
    • Journal Title

      J. Meteor. Soc. Japan

      Volume: Vol. 90 Pages: 791-806

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Validation of hydrometeor classification method for X-band polarimetric radars using balloon-borne instruments2013

    • Author(s)
      Kouketsu, T., M. Oue, T. Ohigashi, K. Tsuboki, H. Minda, H. Uyeda, K. Suzuki, Y. Wakazuki, and E. Nakakita
    • Organizer
      Proc. of ICMCS-IX
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      20130327-20130330
  • [Presentation] ビデオゾンデ連続放球から明らかになった2012年5月20日に沖縄本島にかかった線状降水帯内部の微物理構造の変化2013

    • Author(s)
      鈴木賢士,田中成美,渡邉涼一,松尾翠,小川まり子,大石哲,相馬一義,山口弘誠,中北英一
    • Organizer
      2012年度日本気象学会九州支部発表会
    • Place of Presentation
      長崎歴史文化博物館
    • Year and Date
      20130302-20130302
  • [Presentation] Detection of severe storms and related disaster prediction in urban areas using the latest weather radar in Japan2012

    • Author(s)
      Nakakita, E.
    • Organizer
      Seminar on Flood Disaster Prevention
    • Place of Presentation
      Universty Science Malaysia, Pinang, Malaysia
    • Year and Date
      20121121-20121121
    • Invited
  • [Presentation] Detection of severe storms and related disaster prediction in urban areas using the latest weather radar in Japan2012

    • Author(s)
      Nakakita, E.
    • Organizer
      Seminar on Flood Disaster Prevention
    • Place of Presentation
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • Year and Date
      20121120-20121120
    • Invited
  • [Presentation] Detection of severe storms and related disaster prediction in urban areas using the latest weather radar in Japan2012

    • Author(s)
      Nakakita, E.
    • Organizer
      Japanese Embassy of Thailand
    • Place of Presentation
      Bangkok, Thailand
    • Year and Date
      20121119-20121119
    • Invited
  • [Presentation] HYVIS・ビデオゾンデで観測された降水粒子と偏波レーダーによる降水粒子判別の比較2012

    • Author(s)
      纐纈丈晴・尾上万里子・大東忠保・坪木和久・民田晴也・上田 博・鈴木賢士・若月泰孝・中北英一
    • Organizer
      ワークショップ“降雪に関するレーダーと数値モデルによる研究
    • Place of Presentation
      防災科学技術研究所雪氷防災研究センター(長岡)
    • Year and Date
      20121108-20121109
  • [Presentation] 沖縄梅雨期において降水雲内の異なる発達段階でみられる微物理構造について2012

    • Author(s)
      田中成美,鈴木賢士,大石哲,中北英一
    • Organizer
      日本農業気象学会中国四国支部発表会
    • Place of Presentation
      島根県農業技術センター
    • Year and Date
      20121108-20121109
  • [Presentation] Tragic disaster due to very localized torrential rainfall occurred in Kobe urban area in Japan and its counter measures by installation of a new radar network system for earlier detection of the storm system2012

    • Author(s)
      Nakakita, E.
    • Organizer
      Osaka City JAICA Program
    • Place of Presentation
      Urban Infrastructure Technology Center, Osaka
    • Year and Date
      20121022-20121022
    • Invited
  • [Presentation] Development of new HYdorometer VIdeo Sonde (HYVIS) system for ice cloud observation in TTL region2012

    • Author(s)
      Shimizu, K., T. Ohigashi, K. Tsuboki, and E. Nakakita
    • Organizer
      U.S.-Japan Bilateral Workshop on the Tropical Tropopause Layer
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      20121015-20121019
  • [Presentation] Extreme Weather Observation2012

    • Author(s)
      Nakakita, E.
    • Organizer
      International Symposium on Extreme Weather and Cities
    • Place of Presentation
      Kokuyo Hall, Shinagawa, Tokyo
    • Year and Date
      20121012-20121012
    • Invited
  • [Presentation] 新型ビデオゾンデ受信機を用いた沖縄梅雨期のビデオゾンデ連続観測2012

    • Author(s)
      鈴木賢士,渡邉涼一,松尾翠,田中成美,大石哲,相馬一義,山口弘誠,中北英一
    • Organizer
      2012年日本気象学会秋季大会
    • Place of Presentation
      北海道大学学術交流会館
    • Year and Date
      20121003-20121005
  • [Presentation] 雲粒子ゾンデHYVIS を用いた梅雨期沖縄域における氷晶粒子観測2012

    • Author(s)
      尾上万里子・坪木和久・大東忠保・清水健作・纐纈丈晴・若月泰孝・中北英一
    • Organizer
      日本気象学会2012年度秋季大会
    • Place of Presentation
      北海道大学学術交流会館
    • Year and Date
      20121003-20121005
  • [Presentation] 層状性降水域のHYVIS 観測によるX バンド偏波レーダ用降水粒子判別法の検証2012

    • Author(s)
      纐纈丈晴・尾上万里子・大東忠保・坪木和久・民田晴也・上田 博・若月泰孝・中北英一
    • Organizer
      日本気象学会2012 年度秋季大会
    • Place of Presentation
      北海道大学学術交流会館
    • Year and Date
      20121003-20121005
  • [Presentation] 移動式地上降水観測システムによる雨滴粒径分布の地域特性2012

    • Author(s)
      中川勝広、花土弘、川村誠治、杉谷茂夫、西川将典、民田晴也、中村健治、小町健一、沖理子
    • Organizer
      水文・水資源学会 2012年度総会・研究発表会
    • Place of Presentation
      広島市西区民文化センター, 広島県広島市
    • Year and Date
      20120926-20120928
  • [Presentation] 10m2雨量計の開発による転倒マス雨量計における捕捉率の評価2012

    • Author(s)
      山口弘誠, 中北英一, 野中理伸
    • Organizer
      水文・水資源学会2012年度研究発表会
    • Place of Presentation
      広島市西区民文化センター, 広島県広島市
    • Year and Date
      20120926-20120928
  • [Presentation] 偏波レーダーを用いた強雨時の雨滴粒径分布の推定2012

    • Author(s)
      山口弘誠, 金原知穂, 中北英一
    • Organizer
      第6回MUレーダー・赤道大気レーダーシンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパス, 宇治市
    • Year and Date
      20120830-20120831
  • [Presentation] Quantitative Precipitation Forecast with Data Assimilation of Polarimetric Radar and Precipitable Water2012

    • Author(s)
      Kosei Yamaguchi and Eiichi Nakakita
    • Organizer
      18th Congress of the Asia and Pacific Division of the International Association for Hydro-Environment Engineering and Research 2012
    • Place of Presentation
      ICC Jeju, Jeju Island, Korea
    • Year and Date
      20120819-20120823
  • [Presentation] Use of ensemble simulations to evaluate the urban effect on a localized heavy rainfall event in Tokyo, Japan2012

    • Author(s)
      Kazuyoshi Souma, Kengo Sunada, Tadashi Suetsugi, Kenji Tanaka
    • Organizer
      10th Congress of the Asia and Pacific Division of the International Association for Hydro-Environment Engineering and Research 2012
    • Place of Presentation
      ICC Jeju, Jeju Island, Korea
    • Year and Date
      20120819-20120823
  • [Presentation] Microphysical structure of stratiform precipitation around Okinawa Island during the baiu period of 20112012

    • Author(s)
      Oue, M., T. Ohigashi, K. Tsuboki, T. Shinoda, T. Kouketsu, H. Uyeda, and H. Minda, and E. Nakakita
    • Organizer
      AOGS-AGU (WPGM) Joint Assembly
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      20120813-20120817
  • [Presentation] Effects of urban heating on a heavy rainfall over Tokyo2012

    • Author(s)
      Kazuyoshi Souma, Kengo Sunada, Tadashi Suetsugi, Kenji Tanaka
    • Organizer
      Book of abstracts of 8th International Conference on Urban Climate and 10th Symposium on the Urban Environment (ICUC8)
    • Place of Presentation
      Dublin, Ireland
    • Year and Date
      20120806-20120810
  • [Presentation] Scientific and Integrated Research by In-situ Campaign Synchronizing Polarimetric Radar with Video-Sonde2012

    • Author(s)
      Eiichi Nakakita, Kosei Yamaguchi, et al.
    • Organizer
      International Symposium on GCOE-ARS
    • Place of Presentation
      Uji Campas, Kyoto University, Kyoto, Japan
    • Year and Date
      20120803-20120804
  • [Presentation] Estimation of Space-Time Structure of Raindrop Size Distribution at Heavy Rainfall2012

    • Author(s)
      Kosei Yamaguchi, Chiho Kimpara, and Eiichi Nakakita
    • Organizer
      International Symposium on GCOE-ARS
    • Place of Presentation
      Uji Campas, Kyoto University, Kyoto, Japan
    • Year and Date
      20120803-20120804
  • [Presentation] Shapes of graupel obtained from videosonde observation during the rainy season in Okinawa2012

    • Author(s)
      Suzuki, K., K. Yamaguchi, and E. Nakakita
    • Organizer
      16th International Conference of Clouds and Precipitation
    • Place of Presentation
      Leipzig, Germany
    • Year and Date
      20120729-20120803
  • [Presentation] State of the arts of real-time precipitation forecast and climate change impact assessment on river regime2012

    • Author(s)
      Nakakita, E.
    • Organizer
      International Symposium on Dams for a Changing World. 80th Annual Meeting and 24th Congress International Commission on Large Dams
    • Place of Presentation
      Main Hall, Kyoto International Conference Center, Kyoto
    • Year and Date
      20120605-20120605
    • Invited
  • [Presentation] 新しいビデオゾンデ受信システムの開発2012

    • Author(s)
      鈴木賢士,清水健作,大東忠保,坪木和久,川村誠治,中川勝広,山口弘誠,中北英一
    • Organizer
      2012年度日本気象学会春季大会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      20120526-20120529
  • [Book] 河川2012

    • Author(s)
      中北英一
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      日本河川協会
  • [Book] 天気2012

    • Author(s)
      中北英一
    • Total Pages
      3
    • Publisher
      日本気象学会

URL: 

Published: 2014-07-24  

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