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レーダー・エコー強度を用いた水蒸気プロファイルの高時間分解能測定法の開発

利用雷达回波强度的水汽剖面高时间分辨率测量方法的开发

基本信息

批准号：
08874046
负责人：
津田敏隆
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至 1997
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では大気乱流に起因する屈折率変動による電波散乱現象を用いて、大気中の水蒸気分布を求める新しい観測技術の開発を目指した。大気観測用の大型レーダーを用いて検出される乱流エコー強度は屈折率勾配の自乗および乱流エネルギー消散率に関係することが理論的に知られている。まず、衛星電波が大気乱流層を通過して地上に到達する際に、信号強度が細かく変動する現象(シンチレーション)を観測した。この現象の出現率をレーダー測定による大気乱流の強度と比較したところ、水蒸気が多く乱流が活発である場合に電波散乱現象が顕著に見られることが分かった。さらに、気球搭載ラジオゾンデによる観測結果から、対流圏下層では屈折率勾配が湿度勾配および湿度構造によってほぼ定まることを明らかにした。次に、乱流エコーのドップラースペクトルの幅から乱流エネルギー消散率を推定すると同時に、RASS技術を併用して温度プロファイルを求めた。理論式にこれらの観測結果を代入すると、結果的にエコー強度と湿度勾配とが関係付けられることが分かった。こうして、上限高度(約10km)における境界条件を適宜与えることで、湿度の高度プロファイルを積分して求めることができた。この新しいリモートセンシング法による湿度プロファイルは、ラジオゾンデによる直接測定結果とよい一致が認められた。さらに、レーダー観測の特長を生かして、数分毎に湿度分布を推定することができた。この新技術は、今後メソ気象現象に伴う水蒸気の微細構造の解明に役立つと期待される。

In this study, the cause of large-scale turbulence, the phenomenon of radio wave turbulence due to refractive index change, and the distribution of water vapor in large-scale turbulence were investigated, and new measurement techniques were developed.大気禳measured the large-scale レーダーを using the turbulent flow and the strength and the refractive index matching The relationship between the self-riding turbulent flow and the dissipation rate of the turbulent flow is based on the theory of することが. Therefore, the satellite radio waves pass through the large turbulent layer above the ground and reach the ground, and the signal strength is small and the signal strength is small, and the signal strength is measured. Occurrence rate of このphenomenon をレーダーMeasurement of による大気turbulent flow intensity and comparison したところ, water vapor気が多くturbulenceがlive発であるoccasionにradio wave scattering phenomenonが顕见られることが分かった.さらに、気spherical equipped with ラジオゾンデによる禳measurement results から、対流寏 Lower layer では inflection The rate is matched with the humidity matched with the humidity structure. Dissipation rate of turbulent flow and turbulent flow Estimation and simultaneous use of RASS technology and temperature control are required. The theoretical formula of the test result is substituted into the test result, and the resultant test result is matched with the humidity and strength of the test result.こうして, upper limit height (about 10km) における realm condition を suitable and えることで, humidity のheight プロファイルをintegration して request めることができた.この新しいリモートセンシング法による Humidity プロファイルは, ラジジオゾンデによるDirect measurement results are consistent and the results are consistent.さらに, レーダー観measurement のspecialty を生かして, and the humidity distribution of each point is estimated することができた. We are looking forward to the future of new technologies and the unraveling of the microscopic structure of water-vaporized phenomena.