小型鉛直レーダ網を用いた豪雨・豪雪防災科学システムの構築

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本研究では、小型鉛直レーダ網を活用した豪雨・豪雪発生機構の解明を行い、降水強度分布の高精度測定・予測を行う防災科学システムの構築を目的とする。小型鉛直ドップラーレーダを一定距離間隔にて３台配置し、レーダで囲まれた三角地帯内において、最大高度6000ｍまでの３次元空間内の降水現象を10秒間隔の時系列で捉える。更に、地上付近を落下する降雨および降雪粒子の形状、含水率と落下速度を測定し、降水雲から地上までの降雨・降雪過程を高精度測定し、降水粒子生起確率モデルにより降水強度予測を行う防災科学システムの構築を目指す。地上測定による降雨・降雪粒子の形状や落下速度等をもとに、種々の降水粒子の電磁波散乱特性を解明する。更に、大気圏下層の降水現象について高分解能にて時空間測定を行い、粒径・落下速度の分布を解析する。次に、降水粒子生起確率モデルを機械学習にて作成し、降水強度予測を行う。今年度は、光学式ディスドロメータParsivelおよびLPMによる降水粒子の粒径・落下速度、粒子種の測定を行った。更に、ドップラーレーダと同期測定を行った。次に、レーダによる後方散乱量とディスドロメータによる粒径・落下速度分布から、降水粒子の電磁波散乱特性の解明を試み、降雨・降雪粒子の後方散乱断面積を推定する手法を構築した。降雨粒子の場合において、本研究手法で推定した後方散乱断面積と扁平降雨粒子の数値解を比較し、提案手法の評価を行い良好な結果が得られた。更に、粒径・落下速度分布の十分統計量を利用した降水種の分類を試みたところ、良好な結果が得られた。