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

使用天气雷达和 3D 风速场进行水平高分辨率积雪深度估计，以了解和预测冰雪灾害

基本信息

批准号：
22K04633
负责人：
熊倉俊郎
金额：
$ 2.33万
依托单位：
Nagaoka University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2027-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

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。

该研究主题是使用已经观察到并评估其有效性的冬季降水观测值来估计广泛区域的固体降水量。今年，我们将雷达降水与来自当地天气模型的三维预测数据相结合，以使用后流轨迹分析来检查地面沉淀估计（分析降水）的有效性，以及是否有可能使用后流轨迹的经过的时间来估算短时间（约几分钟）的地面降水量（大约几分钟）。先前的基础研究表明，流动轨迹分析的优势对于累积的降水值约为一个小时并不显着，但是它比不这样做要好，而对于短时观察值，在某些情况下，雷达降水量（直接高于上方的降水）和分析降水量之间存在很大差异。这次，我们分析了短时观察的差异的程度。通过使用后流迹线分析，观察到的地面降水量与直接上述降水之间的时间增加或下降之间的时间增加或减小的点，一致性的程度从降雪深度显着增加到60％的时期左右，并且估计有很多时期的一致性程度特别高。此外，与降水相比，与1小时相比，RMSE从0.68mm/h提高到0.52mm/h，当时分析沉淀为90％，直接降水为67％。向后流线分析假定非常平均的流量，并且忽略了湍流的影响，因此，尽管并不总是准确估算地面降水量，但已证明将直接引用的雷达直接称为短时间观察的响应是有利的。此外，这次，从后流量线的雷达观察表面经过的最长时间约为10分钟，但这意味着至少在那个时候估计了超出电流流量以上的降水量。这项研究中使用的雷达设备在Uonuma和Minamiuonuma的观察范围内，这些设备通常是灾难性的，并且经过的时间将高几倍，因此在这种情况下，还必须研究估计降水量的准确性。