雪氷災害把握・予測のための気象レーダーと3次元風速場を用いた水平高解像積雪深推定

本研究課題は、既に観測された冬季降水量観測を用いて、広域地上固体降水量を推定し、その妥当性について評価することである。今年度はその中で、レーダー降水量と局地気象モデルの３次元予報データを組み合わせて、後方流跡線解析による地上降水量の推定（解析降水量）の妥当性と、後方流跡線の経過時間を利用した短時間（数十分程度）の地上降水量推定が可能かどうかについて検討した。以前の基盤研究では、1時間程度の降水量積算値に対しては流跡線解析の利点か大きく現れることがないが、やらないよりは良く、短時間間隔の観測値に対しては観測地点直上のレーダー降水量（直上降水量）と解析降水量とは場合により大きく差が出る結果となっていた。今回は短時間間隔の観測でどの程度の違いが現れるかを解析した。地上観測降水量と直上降水量との時間的増減が一致しない点は、後方流跡線解析を採用することで、積雪深が大きく増えた期間に関して一致度が51%程度だったのが、60%まで上昇し、特に一致度が高い期間が多く推定された。また、降水量の比較では、解析降水量で一致度90%、直上降水量で67%であった1時間で見たところ、RMSEが0.68mm/hから0.52mm/hに改善された。後方流跡線解析はごく平均的な流れを仮定し、かつ乱流などの影響を無視していることから、地上降水量が常に正しく推定されるものではないが、短期間間隔での観測値に対する応答として、直上のレーダーを参照するより有利であることが示された。また、今回は後方流跡線のレーダー観測面からの経過時間は長くて10分程度であったが、少なくともその時間だけ先の降水量がほぼ正しく推定されることを意味する。本研究で用いているレーダー装置では災害の多い魚沼市や南魚沼市方面が観測範囲内に入っており、そこでは経過時間が数倍になるため、その場合の降水量の推定精度についても調べる必要がある。

本研究課題は、既に観測された冬季降水量観測を用いて、広域地上固体降水量を推定し、その妥当性について評価することである。今年度はその中で、レーダー降水量と局地気象モデルの３次元予報データを組み合わせて、後方流跡線解析による地上降水量の推定（解析降水量）の妥当性と、後方流跡線の経過時間を利用した短時間（数十分程度）の地上降水量推定が可能かどうかについて検討した。以前の基盤研究では、1時間程度の降水量積算値に対しては流跡線解析の利点か大きく現れることがないが、やらないよりは良く、短時間間隔の観測値に対しては観測地点直上のレーダー降水量（直上降水量）と解析降水量とは場合により大きく差が出る結果となっていた。今回は短時間間隔の観測でどの程度の違いが現れるかを解析した。地上観測降水量と直上降水量との時間的増減が一致しない点は、後方流跡線解析を採用することで、積雪深が大きく増えた期間に関して一致度が51%程度だったのが、60%まで上昇し、特に一致度が高い期間が多く推定された。また、降水量の比較では、解析降水量で一致度90%、直上降水量で67%であった1時間で見たところ、RMSEが0.68mm/hから0.52mm/hに改善された。後方流跡線解析はごく平均的な流れを仮定し、かつ乱流などの影響を無視していることから、地上降水量が常に正しく推定されるものではないが、短期間間隔での観測値に対する応答として、直上のレーダーを参照するより有利であることが示された。また、今回は後方流跡線のレーダー観測面からの経過時間は長くて10分程度であったが、少なくともその時間だけ先の降水量がほぼ正しく推定されることを意味する。本研究で用いているレーダー装置では災害の多い魚沼市や南魚沼市方面が観測範囲内に入っており、そこでは経過時間が数倍になるため、その場合の降水量の推定精度についても調べる必要がある。