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沖縄偏波降雨レーダー (COBRA) で観測 された台風 0418 号の風速場の特徴 PowerPoint Presentation
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沖縄偏波降雨レーダー (COBRA) で観測 された台風 0418 号の風速場の特徴

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沖縄偏波降雨レーダー (COBRA) で観測 された台風 0418 号の風速場の特徴

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Presentation Transcript

  1. 沖縄偏波降雨レーダー(COBRA)で観測された台風0418号の風速場の特徴沖縄偏波降雨レーダー(COBRA)で観測された台風0418号の風速場の特徴 佐藤晋介*1、長濱紘子*2、花土弘*3、中川勝広*1、高橋暢宏*4、井口俊夫*4 *1 NICT沖縄亜熱帯計測技術センター *2 東京学芸大学 気象学研究室 *3 JAXA GPM/DPRプロジェクトチーム *4 NICT降水レーダグループ 気象学会2005年度春季大会 専門分科会 「2004年の台風はなぜ異常だったか?」 5月18日@東京大学本郷キャンパス

  2. 970hPa 08 07 945 940 06 925hPa 935 05 940 945 04 935 03 998hPa 935 02 945 980 975 01 27 31 29 28 30 台風0418号(SONGDA)の特徴 広島市で60.2m/s、札幌市で50.2m/sの最大瞬間風速を記録。北大のポプラ並木を倒すなどの被害。 沖縄県名護市で沖縄本島での観測史上最低の気圧925.2hPa (AMeDAS)を記録 (9月5日18時JST) 09/08,09JST 09/05, 09JST <本研究の目的> COBRAのほぼ真上を通過 した軸対称性の良い台風 0418号の「風速場の特徴」 を地上気象観測データと ドップラー速度から調べる 09/08,12JST 09/05, 12JST

  3. 大宜味大気観測施設 名護降雨観測施設(COBRAサイト) 沖縄亜熱帯計測技術センター(恩納) 与那国海洋観測施設 石垣市立野底小学校 COBRA観測範囲とNICT地上気象観測システム 10分毎のシーケンス ・PPI (14-EL angles) ・RHI (4 AZ angles) ・POS (EL=90 deg) 主な観測量(+45送信、H/V受信) ・反射強度、ドップラー速度 ・偏波データ(ZDR, (LDR), ρHV, φDP) <COBRA観測データ ~18 時間> 1030JST: dual-Cycleモード(TWTAパルス圧縮) | 1800JST:台風中心がCOBRAサイトを通過 | 1950-2120JST:1時間30分の欠測 | 2230JST以降: dual-PRFモード(Klystron) | 9/6, 0430JST(1930Z)以降: 発発故障により欠測 280 km 距離分解能:150 m/300 m ビーム幅:0.9 deg <解析に使用したデータ> ・反射強度+ドップラー速度(PPI EL= 0.9 deg) ・COBRAサイトの地上気象観測データ

  4. 台風中心の移動速度 JST COBRAサイトを通過する台風

  5. COBRAサイト 地上気象観測データ 最大瞬間風速56.1 m/s (18:57) 最大平均風速29.8 m/s (16:58) 最低海面気圧917.6 hPa (17:35) 06SEP2004 05SEP2004 TIME (JST) <台風中心>瞬間風速 4.5 m/s (18:01) 平均風速 4.2 m/s (18:05)

  6. 気圧変化から求めた傾度風 1) COBRAで求めた台風中心の移動速度から時刻を距離に変換する 2) 気圧変化からHolland(1980)の式による回帰曲線を求める 3) 気圧傾度力(と遠心力+コリオリ力)から、傾度風を求める ・ 旋衡風速(傾度風)の大きさは、最大瞬間風速と同程度 ・ 旋衡風速の最大半径(Rm=47 km)は観測値(Rm=15~30km)より大きい

  7. ドップラー速度の解析方法(1)~折り返し補正~ドップラー速度の解析方法(1)~折り返し補正~ 観測(生)データ シミュレーション(参考値) 折り返し補正後 Vmax=5.6 m/s 5 m/s 40 m/s Dual-PRF(pulse by pulse) 与えた接線方向の風速成分 速度の連続性による折り返し補正 Vmax=21.1 m/s 20 m/s 40 m/s

  8.  y  vdドップラー速度 接線風速 ベクトル vθ vr動径風速 ベクトル  台風中心の移動速度ベクトル vm θ φ  x o ドップラー速度の解析方法(2)~接線速度成分の抽出~ 接線速度成分 動径速度成分 移動速度成分 :台風中心から見た観測点の方位角 :レーダから見た観測点の方位角 :台風の移動方位角 接線速度成分の係数 動径速度成分の係数      接線速度成分の寄与率

  9. 観測されるドップラー速度 接線速度成分 動径速度成分 移動速度成分 :台風中心から見た観測点の方位角 :レーダから見た観測点の方位角 :台風の移動方位角 ドップラー速度から求めた平均接線風速 0330Z 台風中心に対して一周平均 した接線速度 ドップラー速度(観測値) 動径速度(Vr=0)と移動速度成分を差し引いた結果

  10. 平均接線風速と地上観測の比較 ・ ドップラー速度から求めた平均接線風速(高度2~4 km)は、傾度風の大きさ(~地上観測の最大瞬間風速)とほぼ一致。 ・ 接線風速最大となる半径は、18~20 kmでアイウォールの半径とほぼ一致。 2重のアイウォール 半径20kmの円

  11. 台風中心部の時間変化(10分毎) 反射強度 (dBZ) ドップラー速度 (m/s)[折り返し補正なし]

  12. まとめ・今後の課題 ◇ 1台のドップラーレーダー観測から求めた平均接線 風速(高度2~4 km)は25~40 m/sで、傾度風の 大きさとほぼ一致した。 ◇ 接線風速が最大になる半径は~20 kmで、アイ ウォールの半径と良く一致した。 ◇ 地上観測で得られた2つの風速ピークは、アイ ウォールの2重構造に対応すると考えられる。 △ 降水バンドおよび風速場の3次元構造→ 降水バンドによる風速強化(?)のメカニズム解明 △ 数値予報モデルとの比較、インプット(データ同化)→ 予測精度の向上

  13. 平均接線風速と動径風速 (同心円状に一定) 0330Z 0330Z 0330Z 1230Z 1230Z 1230Z 移動速度成分除去のエラー

  14. PPI+RHI 1330JST (velocity aliasing) Vmax=5.61 m/s eye-wall bank eye-wall bank Vmax=14.04 m/s RANGE (0-100 km) RANGE (0-100 km)

  15. PPI+RHI 1800JST(ほぼ台風中心) Vmax=5.61 m/s eye-wall convergence Vmax=14.04 m/s RANGE (0-100 km) RANGE (0-100 km)

  16. PPI+RHI 2230JST Vmax=21.14 m/s Vmax=14.04 m/s RANGE (0-100 km) RANGE (0-100 km)

  17. COBRA+ (DualCycle Beam) COBRA観測シーケンス COBRA (Dual-PRF)

  18. TRMM観測データ 09/05, 0443JST 09/05, 1115JST 09/06, 0525JST

  19. 等価地球半径によるビーム高度