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二重偏波レーダーを用いた新たな降水粒子判別手法の開発と雷・突風の前兆把握への応用

使用双偏振雷达开发新的降水粒子辨别方法及其在了解闪电和阵风迹象中的应用

基本信息

批准号：
19K23466
负责人：
梅原章仁
金额：
$ 1.83万
依托单位：
Japan, Meteorological Research Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-08-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は，二重偏波レーダーデータを用いた新たな降水粒子判別手法を開発し，その手法を雷・突風事例に適用することで，前兆となる微物理構造の特徴を明らかにし，前兆把握への応用可能性を探ることを目的としている．2022年度においては，これまでに開発・改良した降水粒子判別手法を実事例に適用した解析を行い，以下①②③の実績を得た．①2022年6月2日，3日に関東地方に甚大な降雹被害をもたらした事例について，開発した降水粒子判別手法を適用した結果から降雹域を特定し，シチズンサイエンスの枠組み等により収集した地上被害域との比較を行った．その結果，推定降雹域は雹被害域と良く対応していること，大きな雹ほど降水軸から離れている傾向があることが分かった．これらの結果をまとめ日本気象学会にて発表した．②降水粒子判別手法の評価観測を実施した．昨年度に引き続き上空の降水粒子を直接撮像する降水粒子ゾンデと二重偏波レーダーの同期観測を実施し，レーダーで雪（強）と判別していた領域が実際には数濃度もしくは粒径の小さい霰である場合があることを明らかにした．また，下層正電荷の生成メカニズムや雹の生成メカニズムに重要な，凍結雨滴，融解霰などの固形降水に紐づく二重偏波データを得ることに成功した．③降水粒子判別結果を用いた発雷予測指標の開発に向けた電荷構造の生成メカニズムに係る研究を深化させた．夏季の典型的な雷を伴う積乱雲に対して，三次元放電路標定観測装置の解析から得られた電荷分布構造と開発した降水粒子判別手法の判別結果の比較を行い，降水粒子判別結果の妥当性とともに，発雷ポテンシャルの推定に重要な電荷分布と降水粒子の対応及びそこから考察される下層正電荷の生成機構をまとめて国際学会・国内学会で発表した．

This study is aimed at exploring the application of the new precipitation particle discrimination method in the case of thunder and gust, and to analyze the application of the new precipitation particle discrimination method in the case of 2022. The following is a list of achievements. (1) On June 2, 2022, on June 3, 2022, in Kanto area, there was a heavy hail fall and a case of hail fall. The method of distinguishing precipitation particles was developed and applied. The result was that the hail fall area was specified, and the comparison between the hail fall area and the ground damage area was carried out. As a result, it is inferred that the hail fall region is a good match for the hail damage region. The results of the study were reported by the Japan Meteorological Society. (2) The evaluation and measurement of precipitation particle discrimination methods are carried out. The precipitation particles in the sky of the previous year were directly imaged, and the double polarization wave was measured simultaneously. The snow (strong) was detected in the middle of the field, and the actual number concentration was detected in the middle of the field. The formation of positive charges in the lower layer is important, freezing raindrops, melting graupel and solid precipitation are important, and the double polarization wave is successful. (3) The results of precipitation particle discrimination are applied to the development of lightning prediction index, the generation of charge structure and the deepening of research. Analysis of typical thunderstorms associated with accumulated clouds in summer and comparison of the results of precipitation particle discrimination by three-dimensional Liguo-Lu calibration equipment An investigation of the mechanism for the generation of positive charges in the lower layer of the system was carried out by the International Society and the National Society.