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Reconstruction of a conceptual model for the structure and development process of cumulonimbus clouds by high-frequency 3-dimensional cloud, precipitation, and lightning observations

利用高频三维云、降水和闪电观测重建积雨云结构和发展过程的概念模型

基本信息

批准号：
21H01162
负责人：
大東忠保
金额：
$ 11.07万
依托单位：
National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

当該年度は夏季に関東において積乱雲の集中観測を行った。環境場ゾンデ観測については、2022年8月18日から27日の10日間につくば市の防災科学技術研究所で行った。朝8時から夕方17時の間に、時間間隔は最短で1時間、1日最大10回の高頻度放球を行った（23日、24日、25日、27日）。全部で62回の放球を行い、早期に気球が破裂した2回を除く60回で、地面からの加熱の影響が大きい下層5kmを含むデータを取得した。また、うち51回では気象庁館野の高層気象観測点における8月の対流圏海面高度に近い16.5kmよりも高い高度まで観測した。ゾンデ観測と同期させて防災科研のKaバンド雲レーダー、Xバンド降水レーダー、走査型ライダー、タイムラプスカメラ、雷放電経路3次元観測システムLMA等を用いて、雲の内部構造や発達過程に関してもデータを取得した。1日10回のラジオゾンデ観測を行った8月23日と27日の2日間を比較した。23日は衛星から層状の雲が広がっていたことが確認されたが、27日は日射がより多く対流性の雲が多かった。温度は23日は2km以下、27日は1km以下で午前中増加し成層が不安定化した。それより上空での温度の変化は大きくなかった。1日の中での気温の変化の少なかった高度1.5km以上の気温が27日の方が低く不安定なことが、対流性の雲の多さと一致した。一方で、最下層の露点温度にはあまり変化はない。したがって、最下層の水蒸気の絶対量の変化はないが相対湿度としては温度の上昇に伴う減少がみられた。加えて、雲の発生初期を観測した過去の雲レーダーデータを同化した数値実験を行い、雨が降る前から局地的大雨を予測することに成功した。その結果をとりまとめ、論文が国際誌に掲載された。また、積雲が積乱雲に選択的に発達する過程の解明に向けて、発達する雲のみを選択的に同化する手法の開発に着手した。

When the year is summer, the clouds are concentrated in the east. Environmental field monitoring, August 18, 2022, August 27, 27 8 o'clock in the morning and 17 o'clock in the evening, the shortest time interval is 1 time, the maximum is 10 times in 1 day, and the high frequency ball is released (23, 24, 25, 27 days). All 62 rounds of ball release, early stage ball rupture, 2 rounds of division, 60 rounds of ground heating, 5km below the ground, including ground heating The height of the sea surface in August was approximately 16.5km. In addition, it is necessary to study the application of cloud detection, precipitation detection, exploration type detection, three-dimensional detection, LMA, etc. in disaster prevention research, and obtain the relevant data of cloud internal structure and development process. The first day of the month, the second day of the month, the third day of the month, the fourth day of the month, the third day of the month, the fourth day of the month, the month, the third day, the month, the fourth day, the month, the month On the 23rd, the satellite was separated from the stratified cloud and confirmed. On the 27th, the solar radiation was separated from the fluidized cloud. The temperature is below 2 km on the 23rd and below 1km on the 27th. The temperature increases in the middle of the afternoon. The layer is unstable. The temperature in the sky changes greatly. The temperature of the first day is low and the height is above 1.5 km. The temperature of the second day is low and unstable. The temperature of the third day is high and the temperature of the fourth day is high. The dew point temperature of the lowest layer is not changed. The change of heat resistance of water vapor in the lowest layer corresponds to the increase of humidity and temperature. In the early days of cloud formation, the number of clouds in the past was measured, and the number of clouds in the past was measured. The results were published in international journals. The development of methods for the identification and assimilation of cumulus and cumulus

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Prediction of Meso-γ-Scale Local Heavy Rain by Ground-Based Cloud Radar Assimilation with Water Vapor Nudging

地基云雷达水汽助推同化预报中γ尺度局地暴雨

DOI：
10.1175/waf-d-22-0017.1
发表时间：
2022
期刊：
Weather and Forecasting
影响因子：
2.9
作者：
Kato Ryohei;Shimizu Shingo;Ohigashi Tadayasu;Maesaka Takeshi;Shimose Ken-ichi;Iwanami Koyuru
通讯作者：
Iwanami Koyuru

局地的大雨予測に対する雲レーダー同化手法の高度化に向けて―同化窓の感度実験から得られた知見と課題―

推进云雷达同化预报局地暴雨方法 - 同化窗口灵敏度实验获得的知识和挑战 -