TOP > 研究への取り組み > 評価を受けた研究課題 > シビア現象の監視及び危険度診断技術の高度化に関する研究(終了時評価)

気象研究所研究開発課題評価報告

シビア現象の監視及び危険度診断技術の高度化に関する研究

終了時評価

評価年月日:平成25年10月21日
  • 副課題1 シビア現象に関する気象レーダー観測技術の高精度化に関する研究
  • 副課題2 シビア現象の監視・直前予測技術に関する研究
  • 副課題3 局地的シビア現象を対象とした高精度センシング技術に関する研究

研究代表者

鈴木 修1(気象衛星・観測システム研究部 第二研究室長)、楠研一2(気象衛星・観測システム研究部 第四研究室長)
1:平成21年度〜平成23年度、2:平成24年度〜平成25年度

研究期間

平成21年度~平成25年度

終了時評価の総合所見

pdfファイル:137KB

研究の動機・背景

副課題1、2では、近年、特に社会的要請が高まっている突風・大雨・落雷(以下「シビア現象」という)に対する防災気象情報の高度化や交通の安全運行等への貢献を目的として、数分から15分以内に発生する竜巻等突風の監視技術の高度化、及び1時間以内の短時間強雨の移動・盛衰を監視・直前予測するための技術を開発する。同時に、シビア現象監視の基盤である気象レーダー観測の精度を向上させるための技術を開発・改良する。

また、基礎基盤的研究に位置づけられる副課題3では、シビア現象に対してより高度な情報を提供するため、既存観測システムに比べてより高分解能・高精度な観測技術・システムを開発するとともに、それらによる観測からシビア現象の構造・メカニズムを解析し、シビア現象の早期探知や高度予測技術を実現するための基礎的基盤的知見・技術を得る。

(副課題1)シビア現象に関する気象レーダーの観測技術の高精度化に関する研究

シビア現象の監視を充実させ、さらにシビア現象の直前予測を実現するためには、既存の現業レーダー観測システムはデータ品質や時間・空間分解能の点で十分とはいえない。たとえば、気象レーダーの反射強度データは、降水の監視・予測、発雷、竜巻等突風に関連するメソサイクロン検出などにおいて基本的なデータであるが、地形、シークラッター、融解層、電波異常伝搬、降水の粒径分布、降水の鉛直分布、降水の短時間変化等に起因して誤差が生じる(±50%以上とも言われている)。ドップラー速度についても、台風中心付近の強風や積乱雲周辺における風の局所的な変化などにより自動折返補正処理にエラーが生じることがあり、また地形エコーやシークラッターの混入も誤データの要因となる。一方、二重偏波機能レーダーによる雹・あられ・雪などの降水粒子の判別はシビア現象の監視に有望とされているが、我が国ではまだ十分な利用が図られていない。

副課題2におけるシビア現象の監視技術の高度化・直前予測技術の開発のためには、シビア現象の振舞いと構造について、十分な数の事例解析や総合的な統計調査が必要である。

(副課題2)シビア現象の監視・直前予測技術に関する研究

現行のメソサイクロン検出アルゴリズムにおいては、上述のとおり観測データの品質に起因する誤検出や、現象の特徴(レーダーの時間・空間分解能と同程度のスケール、大きな移動速度、大きな時間変化、アルゴリズムの仮定するものと異なる構造等)に起因する誤検出が生じる。また、竜巻等の監視には地上の風・気温データの利用も有効と考えられるが、現行の検出アルゴリズムでは地上観測データは使用されていない。さらに、突風に関する情報の充実には、現業レーダーで利用可能なダウンバースト・ガストフロントの監視アルゴリズムの開発が必要である。

現行の短時間強雨の監視・直前予測アルゴリズム(降水ナウキャスト、解析雨量)は、レーダー2次元データと地上雨量計による降水量分布、地形による増雨効果、降水域の移流を基礎としているが、降水の3次元分布、降水の短時間変化、降水の局所的な移動などの情報の複合的な利用を考慮するなどして、短時間強雨に関する監視・直前予測技術を改良・開発することが求められている。

(副課題3)局地的シビア現象を対象とした高精度センシング技術に関する研究

近年の技術を利用すると、数十km四方程度の局地領域においては高分解能・高精度な気象観測を行うことが可能となってきている。今後は、こうした技術にもとづきシビア現象を局地領域で監視することが社会的に求められる。しかし、現状では局地領域でのシビア現象の観測技術や、監視に必要なシビア現象についての詳細な構造等の理解が十分には得られていない。一方、共同研究で実施している高分解能・高精度な気象観測技術の開発とそれによる観測、高解像度シミュレーションなどの研究を通じて得られるシビア現象についての詳細な構造等の知見は、一般の気象観測網や現業数値モデルの検証や改良に役立つためのものと考えられる。さらに共同研究で開発される高精度センシング技術と気象庁のシステム・情報とを組み合わせれば、より重層的な探知・予測技術が提案可能と考えられる。

研究の成果の到達目標

(副課題1)シビア現象に関する気象レーダー観測技術の高精度化に関する研究

① 気象レーダー観測の精度向上のための技術開発を行う。

② シビア現象の監視・直前予測技術の開発・検証のための事例解析・統計解析を行う。

(副課題2)シビア現象の監視・直前予測技術に関する研究

① 数分~15分以内に発生する竜巻等突風や落雷を監視・直前予測する技術・システムの改良及び新たな開発を行う。

② 1時間以内に発生する短時間強雨を監視・直前予測する技術の開発を行う。

(副課題3)局地的シビア現象を対象とした高精度センシング技術に関する研究

① 既存観測システムに比べてより高分解能・高精度な観測を利用して、シビア現象を発生させる降水システムおよび大気環境の基礎的な調査を行う。

② 以下に資する知見を取りまとめる。

・シビア現象に関わる現業数値モデル・注意情報の検証・改良

・局地領域における、シビア現象の探知・予測技術と気象庁の情報を組み合わせた重層的な探知・予測技術の策定

1.研究結果

(1)成果の概要
(1)-1 全体

副課題1では、ドップラー速度の折り返し補正、セルトラッキング技術についての検討を行い、その改良・開発に向けた基礎的なツールや定式化を推進した。

また、暖候季を中心とした、レーダー観測の実施や現地調査の実施し、関東で発生した複数の竜巻事例について解析を行った。その結果、ボウエコーなど我が国で従来余り解析事例が少なかった現象について、知見が得られた。2012年5月6日に発生した常総市~つくば市の竜巻では、水平距離15km程度の至近距離から、竜巻渦の位置において、竜巻の飛散物と考えられる特徴的な二重偏波情報を、国内で初めて検出することに成功した。

副課題2では、竜巻の渦モデルによる地上被害を予測する手法の開発、ポテンシャル予測のためのパラメータの開発を行った。また、レーダーのパルス毎のIQ(In-Phase/Quadrature -phase)信号などを新たな信号処理アルゴリズムで処理することにより、渦パターンなどの情報をより正確に測定できる可能性を示した。

GPS視線遅延量を利用した水蒸気非一様性の度合いを示す指標を提案し、雷雨との関連を調査した結果、短時間強雨に先行あるいは同時に水蒸気非一様性の指標が増大していることを示した.

副課題3は、竜巻および雷を対象とした観測装置の開発・展開・稠密観測を行った。冬季竜巻に関連する多くの事例解析とシミュレーションから、竜巻を起こす可能性のある渦擾乱について、発達・上陸過程・発生環境場の新たな知見が得られた。特に発生と成長過程から、竜巻の監視に下層中心のレーダー高速スキャンが必要なことをデータで実証し、フェーズドアレイレーダーに代表される高速スキャンレーダーの必要性を示した。さらに竜巻の自動探知追跡アルゴリズムを開発し、国交省レーダー等による夏季竜巻・米国のトルネードに適用した。雷は雷活動度の3次元的挙動とモデル結果との比較等により、冬季雷放電の発生環境や探知手法・その他の顕著気象との関連性などが明らかになった。この知見は将来の雷予報や次期LIDENの利用法に活用されることが期待される。

(1)-2 副課題ごと

(副課題1)シビア現象に関する気象レーダー観測技術の高精度化に関する研究

(a)気象レーダー観測の精度向上のための技術開発

ドップラー速度、強度データの品質低下をもたらす二次エコー(観測範囲外のエコーが、観測範囲に混入した誤データ)を、速度幅・反射強度の空間分布の特徴を利用して軽減するアルゴリズムを作成した。更に、SQI(Signal Quality Index)とSN比を併用する品質管理手法を開発し、雷雲内部のデータ欠落をほぼ解消することに成功した。

偏波レーダーである気象研Cバンドレーダーや水管理・国土保全局(含旧河川局)Xバンドマルチパラメータ(以下MP-Xと略)レーダー用に、二重偏波情報を用いた地形クラッタの検出・除去手法を開発し、ドップラー速度・反射強度の品質を改善することに成功した。

ドップラー速度の折り返し補正に関連し、速度変化が大きいために自動の折返し補正が困難であるシビア現象付近でのアルゴリズムの性能の改良に資するため、手動で比較的容易に補正するツールを作成した。

水管理・国土保全局(含旧河川局)によるMP-Xレーダーの試験運用が開始されたことを受け、同レーダーのデータの蓄積を行うシステムの構築、観測データについて気象研開発のツールで処理するためのソフトウェアを作成した。

(b)シビア現象の監視・直前予測技術の開発・検証のための事例解析・統計解析

暖候季を中心に、関東地方で突風や大雨の発生が予想される場合に、固体素子二重偏波レーダーによる観測を実施した。夏季の突風事例について、気象庁と共同で現地調査を実施したほか、気象庁が現地調査等を実施したほとんどの竜巻等突風事例について、現地調査及びそのとりまとめへの技術支援を行った。さらに顕著なシビア現象についての事例解析を実施し、主に以下の知見を得た。

  • 2007年4月28日、関東全域の突風・降雹・雷雨事例

現地調査、および計4台のCバンドレーダーなどを用いて詳細に解析した結果、被害をもたらしたのは,いわゆるbow echo(ボウエコー:反射強度分布が弓形をした準ライン状の降水システム)の中に埋め込まれたマイソサイクロンによることが判明した。

  • 2009年7月27日に群馬県館林市で発生した竜巻事例

典型的なスーパーセルとは異なった環境場で発生したこと、親雲の構造も典型的なスーパーセルとは異なり、ガストフロントが竜巻の発生、維持に重要な役割を果たしていたことが示唆された。

  • 2009年10月8日に土浦市で発生した竜巻事例

被害地上空に直径数100mの竜巻渦とみられるドップラー速度パターンの存在は確認できたが、中層にはメソサイクロンがなく、親雲はスーパーセルではなかったことがわかった。鉛直シアが強すぎてスーパーセルに適さない環境場であった可能性が示唆された。

  • 2010年12月9日に新潟県上越市で発生した竜巻事例

気象庁新潟レーダーを用いて初期解析を行った。竜巻は小低気圧の前線に対応する活発なライン状エコーが通過した際に発生していたこと、エコー内には複数の水平スケール数km、鉛直方向に4-5kmまで達する渦が観測されており、その1つが被害域上空を通過していたことが分かった。

  • 2012年5月6日つくば市の竜巻事例

親雲(スーパーセル)のデュアルドップラー解析を行い、RFD(Rear Flank Downdraft)と呼ばれる擾乱後面の下降流が竜巻の発生に先だって確認された。気象研究所Cバンド固体素子二重偏波レーダーによる解析を行った結果、竜巻渦の位置において、竜巻の飛散物と考えられる特徴的な二重偏波情報を、国内で初めて検出することに成功し、竜巻渦の移動速度が親雲より遅いこと、竜巻渦が進行方向に傾いていることも確認できた。

(副課題2)シビア現象の監視・直前予測技術に関する研究

(a)数分~15分以内に発生する竜巻等突風や落雷を監視・直前予測する技術・システムの改良及び新たな開発

  • メソサイクロン検出アルゴリズムについて、竜巻やその親雲の反射強度の特有のパターン(円弧や螺旋状のパターンなど)を検出、追跡するためのアルゴリズムの概念設計を行った。
  • 竜巻渦内の速度場として剛体渦モデルを仮定し、前研究計画で開発した竜巻の風速・直径の推定手法を応用して、竜巻渦内速度分布、竜巻渦の通過に伴う風向・風速の変化、強風の継続時間、及び飛散物の飛散方向の度数分布を推定する方法を開発した。比較的顕著な竜巻8事例の現地調査結果とレーダー及び地上観測データを使用し、推定結果と比較し、4事例でFスケールが一致、4事例で被害幅が一致する結果となり、Fスケールや被害幅が一致しない事例でも近い値を示した。飛散方向の推定度数分布は、現地調査で得られた度数分布と似た形状になることも確認した。
  • 我が国の竜巻では、冬季の竜巻を含め、渦は比較的小規模であることから、レーダービーム分解能程度のスケールの竜巻等の渦がドップラー速度場中でどのような観測特性を持つかについて検討を行った。ビーム幅や方位方向のサンプリング、ドップラー速度算出方法の影響をシンプルなシミュレーションを用いて検討した結果、ドップラー速度の算出に、従来用いられている平均法(スペクトラムの平均値)よりも、ドップラースペクトルの最頻値を用いる(モード法)ほうが、渦の最大接線速度の推定精度が良いことが明らかになった。ただし、渦の直径の推定では平均法による推定値は過大評価、モード法の場合は過小評価となる傾向であるが、優劣は特にはなかった。
  • 上記の検討により、小規模な渦に対しては、ドップラー速度の算出方式自身の再検討が必要と判ったため、スペクトラム算出前のデータであるIQ信号を直接用いて、竜巻やメソサイクロン等の渦を検出する新たなアルゴリズムを開発した。このアルゴリズムは、レーダービームが遠方で広がることによる検出性能低下やドップラー速度の折り返し補正の失敗などに起因する問題点の軽減を目的として開発した。疑似データを用いて評価し、従来手法より、計算精度が向上すること、特に小規模の渦パターンに対して効果が高いこと、折り返し補正といった前処理が不要なことを確認した。

(b)1時間以内に発生する短時間強雨を監視・直前予測する技術の開発

  • 日本を含む世界各国の竜巻強度分布が速度の二乗を変数とする指数分布になる理由を説明しうる、統計力学的な物理モデルを作成した。この物理モデルを用いると、ラジオゾンデや数値モデル出力データから、竜巻の強度分布(Fスケールなど)を推定することができるため、予測パラメータの1つとして利用できる可能性がある。気候学的竜巻強度分布を用いた検証を行ったところ、日本の竜巻強度分布は極めて良く再現されたが、米国の分布では、分布の傾きが実際よりも小さかった。また、1つの気象擾乱の下で数十~百個程度の竜巻が発生した米国での事例を抽出し、竜巻発生地近傍のラジオゾンデのデータを使って竜巻強度分布を計算した結果、両者はよく一致した。
  • シビア現象を発生させる孤立積乱雲のタイプや特性の判別等に利用するため、積乱雲中の最大鉛直速度を推定する物理モデルを作成した。この物理モデルを用いると、個々の積乱雲の最大鉛直速度の分布も竜巻の速度分布と同様な分布を示し、その平均値及び最頻値は、それぞれパーセル法による計算値の約70%、58%になることが示唆された。この値は、鉛直速度とバルクリチャードソン数との関係を示したWeisman and Klemp(1982, 1984)による数値実験の結果とほぼ一致する。
  • 運動学的な予測手法のために必要なノイズフィルタリングのために、ウェーブレット変換を用いる手法を開発した。また、ウェーブレット変換はノイズフィルタリングだけではなく、セルトラックアルゴリズム等への利用も期待できることを示した。
  • GPSから水蒸気の非一様性の度合いを推定する指標を開発し,2012年に発生した竜巻等顕著現象との関連を調査した.その結果,発達した積乱雲の近傍でWVIインデックスは増大することが確認できた.GPS観測網の空間密度(日本全体の平均で17km程度)により,限界はあるが,レーダー観測に依存する竜巻等突風探知にGPS観測網が,新たな情報を付加できる可能性を示している.
  • TOA方式の雷標定装置の標定アルゴリズムの開発を行った

(副課題3)局地的シビア現象を対象とした高精度センシング技術に関する研究

①竜巻等突風

  • 冬季日本海沿岸に突風をもたらす渦状の降水システムを対象にその通過前後の高層ゾンデ観測を最高頻度30 分間隔で行ない、シミュレーション結果とも合わせ、突風は水平シア不安定により形成される渦によるもたらされることが示唆された。突風のメカニズム解明につながるほか、発生予測や現業NHM モデルの問題点を考察する基礎資料となる。
  • 山形県庄内空港近傍の海岸線長さ1km にわたり、13台の風速計および25台の気圧計を超高密度(100m 以下)で直線上に配置し、同期計測する多点型地上観測システムを開発した。突風をもたらす渦の内部コアの詳細様相を世界で初めてとらえることに成功した。得られた地上風と気圧の分布から、渦は理想的なランキン渦の様相を示すことが分かった。レーダーで見る上空の渦パターンを捉える竜巻注意情報の問題点および、冬季日本海でウインドシアをもたらす原因となる風を考察する基礎資料となる。
  • 突風をもたらす可能性のある渦の日本海からの上陸前後の変化をドップラーレーダーを用いて多数調べ、上陸前後の渦の回転や傾きの様相を明らかにした。高速スキャンレーダーで渦を探知し追跡する際の問題点を考察する基礎資料となる。
  • 冬季日本海沿岸に突風をもたらした降水システムについて、数値シミュレーションで再現し詳細な構造と形成機構について明らかにするとともに、エネルギー収支解析を行い、発生要因の考察を行った。フェーズドアレイレーダー等の高速スキャンレーダーで渦を探知し追跡する際の基礎資料となる。
  • 水管理・国土保全レーダーや米国オクラホマ州にあるCASAレーダーにより観測された、竜巻やトルネードのデータを用いた竜巻探知実験を行った。さまざまなレーダーによる竜巻探知のための基礎的技術となる。

②冬季雷

  • 交開方式の雷放電装置を開発し庄内平野5か所に設置した。このことにより、雷放電の精密な3次元標定が可能となった。さらに同領域に5ヵ所に設置した電界計により、雷放電を起こす大気電場の観測が可能となった。
  • 庄内平野で観測された雷放電の放電点の鉛直分布と-10℃高度との関連性について解析を行った結果、放電点ピークはMANALから算出された-10℃高度と一致している。これは-10℃層周辺において多数の電荷の存在を示唆する結果であり、積乱雲の発雷には、-10℃高度での電荷分離、蓄積過程が重要であることを示しているものと考えられる。本研究の結果は、従来の冬季雷の電荷生成機構と整合的であり、雷放電を発生させる環境場の知見の獲得が期待される。
  • 非スーパーセルタイプの渦をもつ降水システムにおいて、降水コアや渦に向かって進展する雷放電の3次元的様相を複数事例で捉えることに成功した。雷放電と渦の発生環境場の強い類似性が示唆される結果であり、竜巻の直前予測に対する雷放電の利用の糸口を位置づけられる。
  • 次期LIDENとの連携を念頭にTOA方式の雷標定装置を開発した。さらに当該方式の雷標定装置のためのネットワーク標定を念頭にした標定アルゴリズムの開発を行った。
(2)当初計画からの変更点(研究手法の変更点等)

(副課題1)レーダーによる雨量解析アルゴリズム開発は、当初、雨がレーダー観測高度(約2km)から地表まで落下する間に風に乗って水平方向に移動することによる誤差の対        処目的で計画した。しかし降雨減衰や粒径分布の多様性によってもたらされる雨量解析誤差を二重偏波情報で軽減する研究が優先と判断し、「次世代リモートセンシングに関する研究」にて偏波情報の活用に関連しそれら研究を推進した。

(副課題1,2)国土地理院や科学技術戦略推進費「気候変動に伴う極端気象に強い都市創り」のGPS観測網を利用した顕著現象予測のための指標開発を研究項目に加え,2012年及び2013年に発生した竜巻事例での評価を行った.

(副課題3)局地的シビア現象を対象とした高精度センシング技術に関する研究

平成23年度に開発・整備した可搬型VHF雷センサーを都内2 箇所への設置し、首都圏で夏季雷観測を実施している。さらにTOA方式の雷標定装置の策定と標定アルゴリズムの開発を行っている。得られる事例数の少ない竜巻について、その高精度・早期探知技術の開発のため、水管理・国土保全レーダーや米国オクラホマ州にあるCASAレーダーなど、様々なレーダーにより観測された竜巻やトルネードのデータを用い探知実験をしている。

(3)成果の他の研究への波及状況

(副課題1)シビア現象に関する気象レーダーの観測技術の高精度化に関する研究

①科学技術・学術政策推進費「気候変動に伴う極端気象に強い都市創り」(H22-26年度)

本研究で得られたシビア現象を捉えるための高密度観測網のノウハウをもとに、首都圏に12箇所のサイトからなる地上気象観測網を立ち上げ、観測を開始するなど、本研究課題で得られた知見が研究計画に活かされた。

(副課題2)シビア現象の監視・直前予測技術に関する研究

①科学技術・学術政策推進費「気候変動に伴う極端気象に強い都市創り」(H22-26年度)

本研究で得られたシビア現象を捉えるための高密度観測網のノウハウをもとに、首都圏に12箇所のサイトからなる地上気象観測網を立ち上げ、観測を開始するなど、本研究課題で得られた知見が研究計画に活かされた。

(副課題3)局地的シビア現象を対象とした高精度センシング技術に関する研究

①大阪大学との共同研究「局地的シビア現象のための将来型センシング技術および探知・予測に関する研究」(H21-25年度)

  • 庄内平野での観測・解析で得られた知見を元に、庄内空港近傍でKu バンドレーダーおよびドップラーライダーによる乱気流の観測が行なわれている。さらに当該経常研究で得られた、局地的大雨・竜巻等突風の探知・直前予測のためには高速スキャンレーダーが重要であるという当該経常研究の結論から、大阪平野で運用されているフェーズドアレイレーダーに関する情報共有および観測データ提供を受けている。

②電気通信大学との共同研究「首都圏にシビア現象をもたらす孤立積乱雲の電気的特性に関する研究」(H23-25 年度)

③東京学芸大学との共同研究「積乱雲の発生・発達と雷電荷チャージに関する研究」(H24-25 年度)

雷観測の成果を元に、可搬型VHF雷センサーを開発し、首都圏で雷観測を実施している。

④科学技術・学術政策推進費「気候変動に伴う極端気象に強い都市創り」(H22-26 年度)

シビア現象を捉える高密度観測網のノウハウをもとに、首都圏に12 箇所のサイトからなる地上気象観測網を立ち上げ、観測を行っている。

⑤情報通信研究機構との共同研究「フェーズドアレイ気象レーダーによる顕著現象の探知に関する基礎研究」(H25-27年度)

局地的大雨・竜巻等突風の探知・直前予測のためには高速スキャンレーダーが重要であるという当該経常研究の結論から、フェーズドアレイレーダーの実利用を念頭にした共同研究を立ち上げている。

⑥次期経常研究計画「シビア現象の監視及び危険度診断技術の高度化に関する研究」(H26-30年度)

副課題3で得られた基礎的基盤的知見・技術は、最先端の観測機器を用いたシビア現象の微細構造の高分解能観測とメカニズム解明を目的とする次期研究計画に引き継がれることとなる。

(4)今後の課題

(副課題1)シビア現象に関する気象レーダー観測技術の高精度化に関する研究

降水強度推定手法の開発については従来型レーダーを念頭においていたが、偏波レーダーについても水管理・国土保全局MP-Xレーダーとして展開され、偏波情報の実利用の可能性が高まっている(注1)ことから、偏波レーダーによる降水強度推定手法高度化について今後も研究する必要がある。

また、研究計画策定時、気象研究所固体化レーダーは固体素子化に伴うパルス圧縮方式の採用によるレンジサイドローブのノイズが多いうえに偏波データの品質も悪く、現業的な偏波レーダーの導入計画も無かった。しかし、基礎的基盤的研究「次世代リモートセンシング技術に関する研究」において、気象研レーダーのレンジサイドローブ対策に目処がついた。さらに、総務省における狭帯域化に向けた技術検討により、数年後の固体素子レーダーの導入が現業的に避けられない見通しとなった。そのため、「次世代リモートセンシング技術に関する研究」において実施している固体素子レーダー及び偏波レーダーの実用化研究の成果を活用し、実用化の検討を進める必要がある。

注1.国のグリーンイノベーションに関連して、平成22年度から国土交通省として重点的に進めるべき「気候変動に対応したゲリラ豪雨(局地的大雨)対策」を構成する研究に位置づけられ、水管理・国土保全局(含旧河川局)MP-Xレーダーのデータを利用した直前予測技術の開発を実施した。

(副課題2)シビア現象の監視・直前予測技術に関する研究

  • 竜巻等突風事例に関して、これまで蓄積されたレーダー観測データの解析を推進し、発生機構の解明に引き続き取り組む必要がある。
  • 高頻度観測レーダーに加え,気象衛星のラピッドスキャン,ドップラーライダーによる風の場,水蒸気ライダーによる水蒸気の鉛直プロファイル,GPSによる水蒸気変動,雷観測など複数の観測手法を統合した現象の解明と直前予測技術を構築する必要がある.
  • GPS水蒸気情報の顕著現象監視への利用については,解析事例の蓄積とともに統計的・定量的な解析を進める必要がある.また,将来の現業利用を想定した場合,GPS解析時間の短縮を図る必要がある.

(副課題3)局地的シビア現象を対象とした高精度センシング技術に関する研究

  • 竜巻注意情報の検証を行うためには、共同研究で実施している突風探知の補足率や適中率を評価することが重要である。そのためには、観測されたデータを解析し、レーダーパターンと地上突風との関係を精査する必要がある。
  • 首都圏で実施している可搬型VHF雷センサーによる雷観測において、局地的大雨など極端現象との関係などを解明するためには、科学技術・学術政策推進費「気候変動に伴う極端気象に強い都市創り」の成果の活用が必要である。
  • 高速スキャンレーダーによる局地的大雨・竜巻等突風の探知・直前予測の研究推進のためには、フェーズドアレイレーダーの無線技術・信号処理技術の開発を行っている研究機関との積極的な連携が必要である。

2.自己点検

(1)到達目標に対する達成度

(副課題1)シビア現象に関する気象レーダー観測技術の高精度化に関する研究

折り返し補正の改良やレーダーによる観測・現地調査・解析の点ではほぼ進捗通りである。

(副課題2)シビア現象の監視・直前予測技術に関する研究

レーダーによるメソサイクロン・ダウンバースト等の監視・直前予知アルゴリズムの高精度化等、ほぼ計画氷に進捗した.平成24年度からは新たにGPS観測網による水蒸気変動を用いたシビア現象監視技術の開発を行い,一定の成果を得た.

(副課題3)局地的シビア現象を対象とした高精度センシング技術に関する研究

ほぼ計画を達成した。

(2)研究手法及び到達目標の設定の妥当性

(副課題1)シビア現象に関する気象レーダーの観測技術の高精度化に関する研究

概ね妥当であった。

(副課題2)シビア現象の監視・直前予測技術に関する研究

概ね妥当であった。

(副課題3)局地的シビア現象を対象とした高精度センシング技術に関する研究

概ね妥当であった。

(3)成果の施策への活用・学術的意義

(副課題1)シビア現象に関する気象レーダーの観測技術の高精度化に関する研究

(副課題2)シビア現象の監視・直前予測技術に関する研究

(副課題1、2)開発されたレーダーデータの品質向上のためのアルゴリズムは、気象レーダーを用いた研究や現業での利用することができる。シビア現象に関する観測データや事例解析の結果は、アルゴリズムの開発・検証のために活用できるほか、我が国で発生するメソ気象現象についての気象学的知見の発見につながりうる。たとえば、米国ではダウンバーストや竜巻などの突風をもたらすことが知られていたが、我が国ではほとんど注目されていなかったボウエコーによって、被害がもたらされていた事例の詳細な解析は(論文印刷中)は、応用上も学術上も重要である。

また、レーダーのパルス毎のIQ信号などを新たな信号処理アルゴリズムで処理することにより、渦パターンなどの情報をより正確に測定できる可能性が示されたことは、応用上も価値がある。

さらに、本研究計画の支援により、気象庁による竜巻等突風現象の調査~データベース化の確立がなされた。

GPS観測網を用い、水蒸気変動監視が豪雨の監視に有用である可能性を示した。世界的にも最高密度の観測網を有する日本において可能な研究である。実用化に向けては現在観測後30分程度必要な解析時間の大幅な短縮と、国土地理院からのデータ提供のリアルタイム化が必要であり、次期中期研究計画の課題である。

(副課題3)局地的シビア現象を対象とした高精度センシング技術に関する研究

冬季日本海側の突風の観測事例は研究例が少なく、本研究を通じて得られたデータは突風研究の貴重な財産であり研究発展の可能性が期待される。また研究成果を通じ以下の施策への活用が期待される。

  • 局地的シビア現象の雲解像モデル再現実験を通した現業NHMモデルの問題点の抽出
  • 竜巻など突風の探知からの竜巻注意情報の検証。
  • 雷放電の3次元標定から雷監視システムの雷探知の検証や次期システムの策定。
  • ドップラーレーダー・次世代アメダス・ドップラーライダー・雷監視システムの新たな利用法の提言
(4)総合評価

(副課題1、2) 折り返し補正の改良やレーダーによる観測・現地調査・解析の点、レーダーによるメソサイクロン・ダウンバースト等の監視・直前予知アルゴリズムの高精度化、竜巻等突風のポテンシャル予測のためのパラメータの開発は、ほぼ計画通り進捗した。 

本課題に関連して、鈴木修が「気象庁の突風調査マニュアル制定により突風調査の均質化と効率化し、予測情報の高度化に資する竜巻等の突風データベースの構築の技術的支援を行い、突風調査業務の体系化・高度化に貢献した功績」により、平成21年度気象庁長官表彰を受けた。また,固体素子二重偏波レーダーの実用化に関する貢献で、足立アホロ・山内洋が平成25年度気象庁長官表彰を受けた.

(副課題3)局地的シビア現象を対象とした高精度センシング技術に関する研究

研究はほぼ当初計画のとおりに実施されている。特に観測およびデータ解析は順調に進んでおり、さまざまな突風を捉えることができ、山形県庄内平野一帯に構築した大規模な突風観測網による調査によって、これまで知られていなかった突風の特性の一端がわかるなど学術的な発展につながる知見が得られた。さらに、局地的大雨・竜巻等突風についての探知・直前予測につながる成果も得られた。成果を速効的に業務化することは困難であるが、フェーズドアレイレーダー等の高速スキャンレーダーの利用法なども念頭に、関係機関と密接な連携を取りつつ今後も研究開発を鋭意継続することで、本研究において得られた諸知見や開発技術が生かされ、ひいては実利用に繋がるものと考えられる。

3.参考資料

3.1 研究成果リスト

(1)査読論文8件(他1件投稿)

Inoue, H. Y., K. Kusunoki, W. Kato, H. Suzuki, T. Imai, T. Takemi, K. Bessho,M. Nakazato, S. Hoshino, W. Mashiko, S. Hayashi, T. Fukuhara, T. Shibata, H. Yamauchi, and O. Suzuki, 2011: Doppler radar study on the low-level misocyclones associated with tornado within the winter storm on the Japan Sea coastal region. Mon. Wea. Rev., 139, 351-369.

Kato, R., K. Kusunoki, H. Y. Inoue, K. Arai, M. Nishihashi, C. Fujiwara, K. Shimose, W. Mashiko, E. Sato, S. Saito, S. Hayashi, and H. Suzuki, 2014: Changes in intensity and tilt of misovortices during landfall in Japan Sea coastal region. Mon. Wea. Rev., (submitted).

Kusunoki, K., 2011: Assessment of the Doppler Radar for Airport Weather (DRAW) system in Japan as a research tool for studying typhoon. IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials, 131, No. 9, 711-715.

Mashiko, W., H. Y. Inoue, S. Hayashi, K. Kusunoki, S. Hoshino, K. Arai, K. Shimose, M. Kusume, M. Nishihashi, H. Yamauchi, O. Suzuki, and H. Morishima, 2012:Structure of two adjacent shear lines accompanied by wind gusts in the Japan Sea coastal region during a cold-air outbreak on December 2010. SOLA, 8, 90-93.

Nishihashi, M., K. Shimose, K. Kusunoki, S. Hayashi, K. Arai, H. Y. Inoue, W. Mashiko, M. Kusume, and H. Morishima, 2013: Three-Dimensional VHF lightning mapping system for winter thunderstorms. J. Atmos. Oceanic Technol., 30, 325-335.

Sato, K., E. Realini, T. Tsuda, M. Oigawa, Y. Iwaki, Y. Shoji, and H. Seko, 2013: A High-Resolution, Precipitable Water Vapor Monitoring System Using a Dense Network of GNSS Receivers, Journal of Disaster Research, 8, 37-47.

Suzuki, T., M. Hayakawa, Y. Hobara, and K. Kusunoki, 2012:First detection of summer blue jets and starters over Northern Kanto area of Japan: Lightning activity. J. Geophys. Res., 117, A07307, doi:10.1029/2011JA017366.

Torii, T., T. Sugita, M. Kamogawa, Y. Watanabe, and K. Kusunoki, 2011: Migrating Source of Energetic Radiation Generated by Thunderstorm Activity. Geophys. Res. Lett., doi:10.1029/2011GL049731, 38.

高谷 美正、鈴木 修、山内 洋、中里真久、猪上華子、2011: 2007年4月28日に東京湾岸地帯に突風をもたらしたボウエコー、天気、58, 1037-1054.

高谷 美正、鈴木 修、山内 洋、中里真久、猪上華子、2013: 論文「2007年4月28日に東京湾岸地帯に突風をもたらしたボウエコー」の訂正について、天気、60, 445-447.

(2)査読論文以外の著作物(翻訳、著書、解説)17件

Shoji, Y.,2013: North Kanto Tornadoes in Japan on May 6, 2012, Workshop on Tornado Disaster Risk Reduction in Bangladesh, 87-105.

Suzuki, O., 2009: Early Warning System for Tornado and other hazardous winds in Japan, Proceedings of International Forum on Tornado Disaster Risk Reduction for Bangladesh, 85-91.

加藤輝之、 山内洋、 2013:竜巻の解析とメカニズム、 平成24年度予報技術研修テキスト、 81-87.

楠研一,2010:基礎的研究最前線「小型ドップラー気象レーダーによる鉄道安全運行のための突風探知システムの基礎的研究」, 鉄道・運輸機構だより2010WINTER号, 28

楠研一, 猪上華子,益子渉, 林修吾, 山内洋, 加藤亘,荒木啓司, 別所康太郎, 星野俊介, 中里真久, 今井俊昭, 保野 聡裕, 竹見哲也, 福原隆彰, 柴田徹,2010:小型ドップラー気象レーダーによる鉄道安全運行のための突風探知システムの基礎的研究.」台風災害の歴史と教訓に関する研究集会報告書, 20K-09, 34-38.

楠研一,2010:研究会報告「第31回メソ気象研究会の報告-突風-」 . 天気, 57, 171-178.

楠研一,2010:突風-その理解と災害低減に向けた取組み 日本鉄道施設協会誌, 48, 14-16.

楠研一,2010:鉄道における突風災害防止のためのセンシング・予測技術 交通新聞 19145, 2.

楠研一 2011: 「風を知り風と付き合う-耐風設計入門-」1.4いろいろな風 .テクニカルレポート94 日本鋼構造協会

楠研一, 2013:空港気象ドップラーレーダー領域を台風中心部が通過する統計調査の有効性. 電気学会技術報告「自然災害軽減のための早期警戒システムと電磁界技術 第二章 降雨災害軽減のための早期警戒システムと電磁界技術」(印刷中).

小司禎教、2013:竜巻の観測-メカニズム解明に向けて-、日本気象学会関西支部第35回夏季大学テキスト、20-39.

鈴木修、2009、風のリモートセンシング技術 ドップラーレーダー、日本風工学会誌、特集 風観測技術、日本風工学会、329-332(解説)

鈴木修、小林文明、2010:2009年台風18号の気象学的特徴 (特集 2009年台風18号(Melor)による被害)、日本風工学会誌 、35(3), 192-196.(解説)

鈴木修,中里真久,益子渉,山内洋,林修吾,猪上華子,楠目雅子 ,2010:庄内突風観測プロジェクトにおける冬季雷観測 ―発雷時の雷雲の特徴―、日本大気電気学会第81回研究発表会誌、77、86-87.

鈴木智幸, 楠研一(編著), 2012:気象災害軽減-現状レビュー:最近の気象観測器材開発傾向と災害監視のための新しい取り組み. 電気学会技術報告「自然災害の予測と監視のための電磁界技術」, 1248, 33-34.

長町信吾、源泰拓、西橋政、楠研一、足立啓二,2011:庄内平野での大気電気観測とそれに関連する平面校正の報告.日本大気電気学会誌78, 67-68.

西村宏明、丸山敬、鈴木修、2009、突風によるイベント用大型テントの被害について、日本風工学会誌、119、141-142(報告)

(3)学会等発表

ア.口頭発表

・国際的な会議・学会等:11件

Inoue, H Y., O. Suzuki, H. Yamauchi, T. Kato, M. Nakazato, W. Mashiko, M. Iwane, 2009: Environmental atmospheric conditions and characteristic features of the parent storm of Tatebayashi tornado, observed north of Tokyo, Japan on 27 July 2009, Proc. of ICMCS-VII, 381-386.

Mashiko, W., H. Y. Inoue, S. Hayashi, K. Kusunoki, S. Hoshino, K. Arai, K. Shimose, M. Kusume, M. Nishihashi, H. Yamauchi, O. Suzuki, and H. Morishima, 2013: Structure and Formation Mechanisms of Two Adjacent Shear Lines Accompanied by Wind Gusts in the Japan Sea Coastal Region during a Cold-Air Outbreak. Preprints, Seventh European Conference on Severe Storms, Helsinki, Finland, 172.

Nishihashi, M., K. Shimose, K. Kusunoki, S. Hayashi, K. Arai, H. Y. Inoue, S. Saito, E. Sato, W. Mashiko, M. Kusume, H. Suzuki, 2013: Three-Dimensional Distribution of VHF Lightning Radiation Sources in Winter Thunderstorms. Preprints, 93rd AMS Annual Meeting 6th Conference on the Meteorological Applications of Lightning Data.

Nishihashi, M., K. Shimose, K. Kusunoki, S. Hayashi, C. Fujiwara, K. Arai, H. Inoue, S. Saito, E. Sato, W. Mashiko, and H. Suzuki, 2013: Three-Dimensional Characteristics of VHF Lightning Radiation Sources in Winter Thunderstorms. Preprints, Davos Atmosphere and Cryosphere Assembly 2013 (DACA-13).

Nishihashi, M., K. Shimose, K. Kusunoki, S. Hayashi, K. Bessho, S. Hoshino, K. Arai, Y. Hono, K. Adachi, W. Kato, O. Suzuki, M. Nakazato, W. Mashiko, H. Yamauchi, H. Inoue, M. Kusume 2011:"Characteristics of Winter Thunderclouds Observed in the Shonai Area Railroad Weather Project. Preprints, 3rd International Symposium on Winter Lightning (ISWL 2011), 3, 139-142.

Nishihashi, M., K. Shimose, K. Kusunoki, S. Hayashi, K. Bessho, S. Hoshino, K. Arai, Y. Hono, K. Adachi, W. Kato, O. Suzuki, M. Nakazato, W. Mashiko, H. Yamauchi, H. Inoue, M. Kusume2011:Observation of winter lightning in the Shonai area railroad weather project: preliminary results. Preprints, Fifth Conference on the Meteorological Applications of Lightning Data, Seattle, Washington, USA, 687.

Nishihashi, M., K. Shimose, K. Kusunoki, S. Hayashi, K. Bessho, S. Hoshino, K. Arai, Y. Hono, K. Adachi, W. Kato, O. Suzuki, M. Nakazato, W. Mashiko, H. Yamauchi, H. Inoue, M. Kusume 2011: Winter Lightning Observation in the Shonai Area Railroad Weather Project: Characteristics of Winter Thunderclouds. Preprints, XIV International Conference on Atmospheric Electricity (ICAE2011), Rio de Janeiro, Brazil, 14, 125.

Sato, E., H. Yamauchi, W. Mashiko, Y. Shoji and O. Suzuki, 2012: Multiple Doppler analysis of the Tsukuba tornado on May 6, 2012- A supercell tornado in convergence line. Preprints, 26th Conference on Severe Local Storms, Nashville, Tennessee, 112.

Shoji, Y.,2013: North Kanto Tornadoes in Japan on May 6, 2012, Workshop on Tornado Disaster Risk Reduction in Bangladesh, 15 January 2013.

Suzuki O., H. Yamauchi, M. Nakazato, H. Inoue, K. Kobayashi, H. Murai, Y. Hanamiya , H. Miyagi, 2009, Statistics on tornado and other hazardous winds in Japan, 5th European Conference on Severe Storms.

Suzuki, O. 2009, Early Warning System for Tornado and other hazardous winds in Japan, International Forum on Tornado Disaster Risk Reduction for Bangladesh -To Cope with Neglected Severe Disasters..

・国内の会議・学会等:61件

新井健一郎, 楠研一, 鈴木修, 猪上華子, 林修吾, 別所康太郎, 星野俊介, 保野聡裕, 足立啓二, 加藤亘, 今井俊昭, 荒木啓司, 竹見哲也, 中里真久, 益子渉, 山内洋2010: 小型ドップラー気象レーダーを用いた突風探知システムのプロトタイプの開発- 複数の渦が同時に存在する事例のテスト-. 2010年度日本気象学会春季大会予稿集A409

新井 健一郎ほか2010:小型ドップラー気象レーダーを用いた突風探知システムのプロトタイプの開発 - 地上突風事例における渦パラメータ特性の把握 -. 2010年度日本気象学会秋季大会予稿集D215

新井 健一郎ほか2011:庄内平野において小型ドップラーレーダーデータから自動検 された下層の渦の特徴. 2011年度日本気象学会春季大会予稿集A306

新井健一郎ほか, 2012: 2011年12月22日庄内平野に突風をもたらした複数の渦の構造. 日本気象学会2012春季大会B203.

新井健一郎ほか, 2012: 2011年12月22日の庄内空港突風事例における渦の構造. 日本気象学会2012年度秋季大会予稿集A108.

猪上華子, 鈴木修, 山内洋, 中里真久, 益子渉, 2009: 2009年7月27日群馬県館林市で発生した竜巻の親雲と環境場の特徴, 日本気象学会2009年度秋季大会予稿集, B352.

猪上華子, 楠研一, 益子渉, 林修吾, 山内洋, 加藤亘, 荒木啓司, 別所康太郎, 星野俊介, 中里真久, 鈴木修, 今井俊昭, 保野聡裕, 竹見哲也, 福原隆彰, 柴田徹, 2010:庄内平野で観測された突風をもたらす気象擾乱. 第8回降雪に関するレーダーと数値モデルによる研究ワークショップ.

猪上華子ほか2010:庄内平野で観測されたマイクロスケールの渦の立体構造と発達過程. 2010年度日本気象学会秋季大会予稿集D214

猪上華子ほか2011:冬季突風をもたらす気象擾乱の環境場把握に向けた高頻度ゾンデ観測概要. 2011年度日本気象学会春季大会予稿集A304

猪上 華子 ほか2011:2009 年 1 月 23 日に庄内平野に突風をもたらした気象擾乱(序報). 2011年度日本気象学会秋季大会予稿集C157

片倉翔, 鳥居建夫, 杉田武志, 楠研一, 保田浩志, 御園生諒, 鴨川仁, 2013: 夏期の雷雲に関連する高エネルギー放射線の発生位置同定.日本大気電気学会誌, 82, 42-43.

加藤亮平ほか, 2012: 庄内平野で観測された下層渦の上陸時の変質. 日本気象学会2012年度秋季大会予稿集A109.

加藤亮平, 楠研一, 新井健一郎, 西橋政秀, 下瀬健一, 益子渉, 佐藤英一, 斉藤貞夫, 猪上華子, 別所康太郎, 星野俊介, 鈴木博人,2013: 庄内平野で観測された渦の上陸時の変質-渦の傾き増加のメカニズム-. 日本気象学会2013年度春季大会A156

楠研一, 新井健一郎, 下瀬健一, 益子渉, 別所康太郎, 猪上華子, 林修吾, 星野俊介, 西橋政秀, 保野聡裕, 足立啓二,今井俊昭, 荒木啓司,鈴木修,中里真久, 山内洋, 竹見哲也2010. 小型ドップラー気象レーダーを用いた突風探知システムの開発へ向けて-探知手法開発における問題点と今後の取り組み-. 2010年度日本気象学会春季大会予稿集A405

楠研一, 猪上華子, 別所康太郎, 星野俊介,林修吾, 保野聡裕, 今井俊昭, 足立啓二, 鈴木博人, 加藤亘, 竹見哲也, 中里真久, 益子渉, 山内洋, 福原隆彰, 荒木啓司, 柴田徹2010:庄内平野に直進性の突風をもたらした気象じょう乱. 2010年度日本気象学会春季大会予稿集A406

楠研一ほか2010:庄内平野で観測された突風と気象じょう乱-2009~10 年冬季-. 2010年度日本気象学会秋季大会予稿集D212

楠研一ほか2010:2009 年12 月12 日に庄内平野に突風をもたらした気象じょう乱. 2010年度日本気象学会秋季大会予稿集D213

楠研一ほか2011:庄内平野で観測された突風と気象じょう乱-渦および渦内部の地上風について-. 2011年度日本気象学会春季大会予稿集A303

楠研一ほか2011:渦列をもつ降水帯周辺の高頻度高層ゾンデ観測-2010年12月7日の事例-. 2011年度日本気象学会春季大会予稿集A305

楠研一 ほか2011:竜巻等突風のための多点型地上観測システムの開発. 2011年度日本気象学会秋季大会予稿集C156

楠研一ほか, 2012: 竜巻等突風のための多点型地上観測システム-初期結果-. 日本気象学会2012春季大会B202.

楠研一ほか, 2012: 多点型地上観測システムによる下層渦の地上直接観測 -202年冬季-. 日本気象学会2012年度秋季大会予稿集A107.

斉藤貞夫ほか, 2012: 孤立積乱雲発達時における地上降水の高密度観測. 日本気象学会2012年度秋季大会予稿集A114.

齋藤潤, 林修吾, 西橋政秀, 大泉三津夫, 楠研一, 鈴木博人, 2013: 山形県庄内平野の地上電界観測網を用いた発雷予測のための積乱雲の電気的特性の解析. 日本気象学会2013年度春季大会P114

佐々浩司,宮井星児(高知大学),林正典,田中利秀(高松地台), 鈴木修、2009:2008年9月に多度津・丸亀で発生した突風災害、第55回風に関するシンポジウム.

佐藤 英一 ほか2011:2010 年 1 月 13 日に庄内平野を通過した渦状擾乱の構造. 2011年度日本気象学会秋季大会予稿集C158

佐藤英一ほか, 2012: 2010年1月13日に庄内平野を通過した渦状擾乱の構造(第2報). 日本気象学会2012春季大会B204.

佐藤英一ほか,2012:高頻度・高解像度レーダー用セル認識手法の開発Ⅰ(ノイズフィルタリング),日本気象学会2012年度春季大会B412.

佐藤英一ほか,2012:2012年5月6日関東地方の環境場及び竜巻を発生させた擾乱の構造について,日本気象学会2012年度秋季大会A101

下瀬健一, 林修吾, 益子渉, 楠研一, 別所康太郎, 星野俊介, 荒木啓司, 猪上華子,中里真久, 保野聡裕, 今井俊昭, 足立啓二, 山内洋,竹見哲也2010: 2008年月日庄内平野に突風をもたらした気象じょう乱-高解像度シミュレーション-. 2010年度日本気象学会春季大会予稿集A407

下瀬 健一ほか2010:庄内平野に突風をもたらしたじょう乱の数値シミュレーション -2009 年12月12 日の事例解析-. 2010年度日本気象学会秋季大会予稿集D214

下瀬 健一 ほか2011:庄内平野に突風をもたらした気象じょう乱の数値シミュレーション -降水システムの時間発展の解析-. 2011年度日本気象学会秋季大会予稿集C160

小司禎教,2012:国土地理院のGPS観測網を用いた水蒸気非一様性の解析,日本地球惑星科学連合2012年大会AAS24-P05

小司禎教,2012:GNSS 観測を用いた東京湾周辺夏季の水蒸気変動解析,日本気象学会2012年度春季大会,2012年5月26日

小司禎教,2012:2012年5月6日のつくば市周辺GPSの解析,日本気象学会2012年度秋季大会P127.

小司禎教,2013:GPSを用いた水蒸気の非一様性解析,及び対流性降水との関係,日本地球惑星科学連合2013年大会AAS23-08.

小司禎教, 山内洋, 佐藤英一, 2013: GPS/GNSSによる水蒸気非一様性の指標と突風や短時間強雨との統計的関係,日本気象学会2013年度春季大会P209.

鈴木 修、山内 洋、中里真久、猪上華子、小林健二、村井博一、花宮義和、宮城仁史、2009: 2007,2008年の竜巻等突風の発生の特徴徴-気象庁データベースを用いた速報解析-、日本気象学会 2009年度春季大会B207.

鈴木智幸, 楠研一, 早川正士, 芳原容英,2013: ブルージェットの発生と親雷雲の放電特性, 2013. 日本気象学会2013年度春季大会P214

中里真久、鈴木修、楠研一、山内洋、猪上華子、2009: 竜巻予測パラメータTVPを用いた竜巻渦内風ベクトル及び被害分布の推定、日本気象学会2009年度秋季大会B353.

中里真久、鈴木修、楠研一、山内洋、猪上華子、高谷美正、2010:統計力学に基づく竜巻強度分布の推定. 日本気象学会2010年度春季大会A401.

中里真久、鈴木修、楠研一、猪上華子、2010:孤立積乱雲の強度分布と最大鉛直速度. 日本気象学会2010年度秋季大会C363.

長町信吾, 源泰拓, 西橋政秀, 楠研一, 足立啓二2011:庄内平野での大気電気観測とそれに関連する平面校正の報告. 日本地球惑星科学連合, MIS026-10.

西橋政秀, 下瀬健一, 楠研一, 別所康太郎, 星野俊介, 新井健一郎, 保野聡裕, 足立啓二, 加藤亘, 鈴木修, 中里真久, 益子渉, 山内洋, 林修吾, 猪上華子, 楠目雅子2010:庄内突風観測プロジェクトによる冬季雷観測 -初期観測結果-. 2010年度日本気象学会春季大会予稿集A408

西橋 政秀ほか2010:庄内突風観測プロジェクトによる冬季雷観測 -雷放電を伴う積乱雲の特徴-. 2010年度日本気象学会秋季大会予稿集D216

西橋政秀, 下瀬健一, 楠研一, 林修吾, 別所康太郎, 星野俊介, 新井健一郎, 保野聡裕, 足立啓二, 加藤亘, 鈴木修, 中里真久, 益子渉, 山内洋, 猪上華子, 楠目雅子2011:庄内平野で観測された冬季雷雲の特徴. 講演Abstract集,ワークショップ『降雪に関するレーダーと数値モデルによる研究(第9回)』,長岡,新潟, 9, 8-9.

西橋 政秀ほか2011:庄内平野で観測された冬季雷の3次元標定. 2011年度日本気象学会春季大会予稿集A307

Nishihashi, M., K. Shimose, K. Kusunoki, S. Hayashi, K. Arai, H. Inoue, W. Mashiko, O. Suzuki, K. Adachi, K. Bessho, S. Hoshino, M. Nakazato, H. Yamauchi, Y. Hono, W. Kato, and M. Kusume, 2011: 3D mapping of winter lightning discharges observed in the Shonai area. 日本地球惑星科学連合, AEM002-P07.

西橋 政秀 ほか2011:庄内平野における冬季雷と渦の関連性 -2010 年 11 月 30 日の事例解析-. 2011年度日本気象学会秋季大会予稿集C161

西橋政秀ほか, 2012: 冬季雷の放電点の鉛直分布と-10℃層高度の関連性. 日本気象学会2012春季大会B205.

西橋政秀ほか, 2012: 庄内平野で観測された冬季雷の放電点の鉛直分布と-10℃高度の関連性. 日本大気電気学会誌, 81, 48-49.

西橋政秀, 林修吾, 楠研一, 斉藤貞夫, 鈴木博人,2013: ソフトウェア無線技術を用いた雷放電位置標定装置の開発. 日本気象学会2013年度春季大会P115

益子 渉 ほか、2011:2010 年 12 月 12 日 庄内平野に突風をもたらしたシアラインの構造と形成機構. 2011年度日本気象学会秋季大会予稿集C159

宮崎忠臣、道本光一郎、鈴木智幸、楠研一、早川正士、木村順一、早川信一, 2012: 2012年7月28日の雷観測事例について.日本大気電気学会誌, 81, 65-66.

宮崎忠臣, 道本光一郎, 鈴木智幸, 楠研一, 早川正士, 木村順一, 早川信一, 2013: 雷放電時の電界変化について.日本大気電気学会誌, 82, 116-117.

山内 洋, 鈴木修, 猪上華子, 和田将一, 堀込淳一, 2009: 気象研究所Cバンド固体素子二重偏波ドップラーレーダー, 日本気象学会、日本気象学会2009年度春季大会D102.

山内 洋,鈴木 修,中里 真久,猪上 華子,益子 渉,星野 俊介,小林 隆久,足立 アホロ、2010:2009年10月8日に土浦市で発生した竜巻の親雲の特徴、日本気象学会2010年度春季大会A402.

山内 洋、2011:偏波間位相差を用いた地形クラッタの影響の軽減、日本気象学会2011年度秋季大会B108

山内洋, 小司禎教, 佐藤英一, 足立アホロ, 益子渉, 2012:気象研究所・二重偏波ドップラーレーダーで捉えた竜巻渦, 2012年5月6日の茨城・栃木の竜巻に関する調査研究報告会, 2012年5月27日.

山内洋, 小司禎教, 佐藤英一, 足立アホロ, 益子渉, 2012:2012年5月6日つくば竜巻の二重偏波レーダー解析,日本気象学会2012年度秋季大会A102.

山内洋, 小司禎教, 佐藤英一, 足立アホロ, 益子渉, 2013:つくば竜巻:二重偏波レーダーによる実態解明,平成24年度気象研究所研究成果発表会,2013年3月13日.

イ.ポスター発表

・国際的な会議・学会等:18件

Kato, R., K. Kusunoki, K. I. Arai, M. Nishihashi, K. Shimose, W. Mashiko, E. Sato, S. Saito, H. Y. Inoue, and H. Morishima, 2012: Intensity and structure changes of low-level tornadic vortices during landfall over the Japan Sea Area. Preprints, 26th Conference on Severe Local Storms, Nashville, TN, 5-8 November 2012.

Kusunoki, K., E. Sato, S. Onogi, S. Saito, H. Inoue, and W. Mashiko, 2012: High resolution in situ wind and pressure measurements in winter tornadoes with LAWPS. Preprints, 26th Conference on Severe Local Storms, Nashville, TN, 5-8 November 2012.

Kusunoki, K., E. Sato, S. Onogi, S. Saito, H. Inoue, W. Mashiko, K. Shimose, M. Nishihashi, K. Arai, H. Morishima, and K. Adachi, 2012: A linear array of pressure and wind sensors for high resolution in situ measurements in winter tornadoes. Preprints, Seventh European Conference on Radar in Meteorology and Hydrology, Toulouse, France, 24-29 June 2012.

Kusunoki, K., H. Inoue, M. Nakazato, K. Bessho, S. Hoshino, W. Mashiko, S. Hayashi, H. Morishima, K. Adachi, 2011:Radar and in situ observations in a winter bow echo and associated meso-vortices over the Japan sea area.Preprints, Sixth European Conference on Severe Storms, Palma de Mallorca, Balearic Islands, Spain, 212

Kusunoki, K., H. Inoue, M. Nakazato, K. Bessho, S. Hoshino, W. Mashiko, S. Hayashi, H. Morishima, K. Adachi, 2011:The vertical structures within a winter tornadic storm during landfall over the Japan sea area.Preprints, Sixth European Conference on Severe Storms, Palma de Mallorca, Balearic Islands, Spain, 213

Kusunoki, K., H. Inoue, S. Hayashi, S. Hoshino, M. Nishihashi, K. Shimose, K. Arai, W. Mashiko, M. Kusume, H. Morishima, and K. Adachi, 2012:Proximity soundings in rapid succession within winter tornadic storm during the Shonai Area Railroad Weather. Preprints, Seventh European Conference on Radar in Meteorology and Hydrology, Toulouse, France, 24-29 June 2012.

Kusunoki, K., H. Inoue, W. Mashiko, S. Hayashi, and K. Arai, 2012: Temporal and vertical evolution of landfalling tornadoes over the Japan Sea area. Preprints, 26th Conference on Severe Local Storms, Nashville, TN, 5-8 November 2012.

Kusunoki, K., H. Inoue, W. Mashiko, S. Hayashi, M. Nishihashi, K. Shimose, K. Arai, and H. Morishima, 2012: A summary of radar and in situ near-ground observations within winter tornadic vortices during the Shonai Area Railroad Weather Project in Japan. Preprints, 26th Conference on Severe Local Storms, Nashville, TN, 5-8 November 2012.

Kusunoki, K., S. Saito, and H. Inoue, 2012: Radar and surface mesonet observations of convection initiation associated with seabreeze front and outflow boundary. Preprints, Seventh European Conference on Radar in Meteorology and Hydrology, Toulouse, France, 24-29 June 2012.

Mashiko, W., S. Hayashi, K. Kusunoki, H. Y. Inoue, K. Bessho,S. Hoshino, M. Nakazato, and H. Yamauchi, 2009:Structure and evolution of numerically simulated misocyclones along a snowband over the Shonai region on 25 January 2008.Preprints,13th Conf. on Mesoscale Processes, Salt Lake City, Utah, 17-20 August 2009, American Meteorological Society, P1.23

Nakazato, M., O. Suzuki, K. Kusunoki, H. Yamauchi, and H. Y. Inoue, 2009: Possible stretching mechanisms producing the tornado vortex in the mid-level., 13th Conference on Mesoscale Processes (Extended Abstract), P1.7.

Nakazato, M., O. Suzuki, K. Kusunoki, H. Yamauchi, and H. Y. Inoue, 2009:Possible stretching mechanisms producing the tornado vortex in the mid-level.Preprints,13th Conf. on Mesoscale Processes, Salt Lake City, Utah, 17-20 August 2009, American Meteorological Society, P1.7

Nakazato, M., O. Suzuki, K. Kusunoki, H. Yamauchi, and H. Y. Inoue, 2010:Statistical Mechanics of Tornado Intensity Distributions. Preprints, 25th Conf. on Severe Local Storms, 11-14 October 2010, P10.9

Nishihashi, M., K. Shimose, K. Kenichi , S. Hayashi, K. Arai, H. Inoue, S. Saito, E. Sato, W. Mashiko, M. Kusume, and H. Suzuki, 2013:Three-Dimensional distribution of VHF lightning radiation sources in winter thunderstorms. Preprints, 6th Conference on the Meteorological Applications of Lightning Data, TX, 6-10 January 2013.

Nishihashi, M., K. Shimose, K. Kusunoki, S. Hayashi, K. Arai, H. Inoue, W. Mashiko, M. Kusume, H. Morishima, and K. Adachi, 2012:Three-dimensional Characteristics of Winter Lightning Discharges in the Shonai Area, Japan. Preprints, International Lightning Detection, CO, 2-5 April 2012.

Nishihashi, M., K. Shimose, K. Kusunoki, S. Hayashi, K. Arai, H. Inoue, W. Mashiko, O. Suzuki, K. Bessho, S. Hoshino, M. Nakazato, H. Yamauchi, M. Kusume, H. Morishima, K. Adachi, 2011:Three-dimensional characteristics of winter lightning observed in the Shonai area railroad weather project.Preprints, Sixth European Conference on Severe Storms, Palma de Mallorca, Balearic Islands, Spain, 217

Shimose, K., S. Hayashi, W. Mashiko, K. Kusunoki, K. Bessho, S. Hoshino, H. Inoue, M. Nakazato, H. Yamauchi, K. Araki, H. Morishima, K. Adachi, 2011:Numerical simulation of low-level misocyclone associated with winter convective cells over the Japan Sea area.Preprints, Sixth European Conference on Severe Storms, Palma de Mallorca, Balearic Islands, Spain, 218

Shimose, K., S. Hayashi, W. Mashiko, K. Kusunoki, K. Bessho, S. Hoshino, K. Araki, H. Y. Inoue, M. Nakazato, Y. Hono, T. Imai, K. Adachi, H. Yamauchi, and T. Takemi, 2010:Numerical simulation of low-level misocyclones associated with winter convective cells: a case study from the Shonai area railroad weather project . Preprints, 25th Conf. on Severe Local Storms, 11-14 October 2010, P10.15

・国内の会議・学会等:3件

猪上華子,鈴木修,山内洋,加藤輝之,中里真久,益子渉,岩根賢幸, 2009: 2009年7月27日群馬県館林市で発生した竜巻の親雲と環境場の特徴,第7回環境研究機関連絡会成果発表会.

下瀬 健一ほか2011:冬季に庄内平野で突風をもたらした降水システムの形態分類. 2011年度日本気象学会春季大会予稿集P113

鈴木修、猪上華子、山内洋、中里真久、2010:IQデータを使った高解像化メソサイクロン検出アルゴリズム、日本気象学会2010年度春季大会、同予稿集97、325.

3.2 報道・記事

年順(古いものから新しいものの順)

報道

平成21年度 129件

平成22年度 26件

平成23年度  7件

平成24年度 10件

平成24年4月7日 気象研究所の雷研究について:読売新聞 栃木県内版

平成24年5月7日:(報道発表)平成24年5月6日に茨城県つくば市付近で発生した突風について

平成24年5月8日:NHKクローズアップ現代「国内最大級” 竜巻の脅威」(気象研究所固体素子二重偏波レーダーの観測結果紹介)

平成24年5月11日:(報道発表)平成24年5月6日に発生した竜巻等について(中間報告)

平成24年6月5日:朝日新聞「レーダー 克明に記録 気象研究所が画像解析」

平成24年7月7日:NHK海外ネットワーク「アメリカを襲う竜巻対策最前線」で竜巻等突風対策に関するアメリカ合衆国の現地調査の様子が紹介された

平成24年8月2日:〈探究人〉竜巻のナゾ 歩いて迫る,朝日新聞

平成24年10月17日 冬季突風のための可搬型ドップラーレーダー観測:読売新聞(山形県版)、山形新聞、荘内日報、山形放送、山形テレビ、NHK山形

平成24年12月11日 冬季突風のための高頻度ゾンデ観測:山形新聞、荘内日報、山形放送、さくらんぼテレビ、NHK山形

平成25年3月6日 冬季突風のための可搬型ドップラーレーダー撤収へ:読売新聞、山形新聞、荘内日報、山形放送、山形テレビ、NHK山形

平成25年度 9件

平成25年4月26日:読売新聞「昨年竜巻 レーダーが観測」

平成25年5月1日:朝日新聞「破片高さ3キロまで到達 つくばの竜巻 気象研究所が解析」

平成25年5月2日:朝日新聞「竜巻1年 北条から 窓から離れ身守れ」

平成25年6月13日:毎日新聞「ニッポンの最先端:TSUKUBA50年 気象庁気象研究所 ゲリラ豪雨、瞬時に判別」

平成25年7月18日:読売新聞 ハテナ君が聞く「竜巻は予報できる?」 

平成25年8月28日:産経新聞 「気象庁、次世代観測レーダー導入へ」

平成25年9月5日:二重偏波レーダーによる竜巻の観測:TBSニュース23

平成25年9月17日:日本経済新聞「レーダー、竜巻検知早く」

平成25年9月30日:アエラ「予兆に気づいたら、タイムリミットは10分間。 災害難民、ゲリラ豪雨、フェーズドアレイレーダー」

3.3 その他(1(3)「成果の他の研究への波及状況」関連)

科学技術・学術政策推進費「気候変動に伴う極端気象に強い都市創り」において稠密観測網・Cバンド空港気象ドップラーレーダー等を使用した論文を下記に掲げる。

Saito, S., K. Kusunoki, and H. Y. Inoue, 2013:A case study of misocyclone merger occurred in TOMACS field campaign area of Tokyo on August 26, 2011. SOLA, in press.



All Rights Reserved, Copyright © 2003, Meteorological Research Institute, Japan