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400MHz 帯ウィンドプロファイラと COBRA で観測された台風 0418 号の鉛直構造

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400MHz 帯ウィンドプロファイラと COBRA で観測された台風 0418 号の鉛直構造. 佐藤 晋介、北村 康司、 関澤 信也、 出世 ゆかり、中川 勝広 NICT 沖縄亜熱帯計測技術センター. Okinawa Island. 偏波降雨レーダ( COBRA). 気象学会2006年度春季大会 5月23日@つくば国際会議場. 400-WPR. COBRA. 400 MHz 帯ウィンドプロファイラ. 大宜味大気観測施設. 名護降雨観測施設. 研究の背景と目的. <研究の背景>

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Presentation Transcript
400mhz cobra 0418

400MHz帯ウィンドプロファイラとCOBRAで観測された台風0418号の鉛直構造400MHz帯ウィンドプロファイラとCOBRAで観測された台風0418号の鉛直構造

佐藤 晋介、北村 康司、 関澤 信也、出世 ゆかり、中川 勝広

NICT沖縄亜熱帯計測技術センター

Okinawa Island

偏波降雨レーダ(COBRA)

気象学会2006年度春季大会

5月23日@つくば国際会議場

400-WPR

COBRA

400MHz帯ウィンドプロファイラ

大宜味大気観測施設

名護降雨観測施設

slide2
研究の背景と目的

<研究の背景>

・沖縄本島を縦断した発達期の台風0418号の水平風速場については、COBRA観測結果を用いて報告(佐藤ほか, 2005春期大会)

・大気レーダ(MU、BLR、WINDAS)による台風の観測例は多いが、陸地の影響を受けていない熱帯・亜熱帯における観測例は少ない

・L-band WPR(WINDAS)観測は9kmまで、上層の構造は分からない(Teshiba et al. 2005, GRL)

[dBZ]

42

39

36

33

30

27

24

21

18

15

1800JST

05SEP2004

COBRAで観測された台風0418号の反射強度と中心の移動経路

<本研究の目的>

 NICT沖縄センターの観測装置(COBRA、400MHz帯ウィンドプロファイラ=WRP)のほぼ真上を通過した発達期の台風0418号の鉛直構造<特に台風の眼の壁雲の鉛直気流構造>を調べる

COBRAサイトで観測された気圧・風速の時間変化とドップラー速度から推定された平均接線風速.

(佐藤ほか, 2005春期大会 A460)

slide3

m/s

400MHz-WPRで観測された

水平風速の時間・高度断面(36時間)

SEP05-06, 2004

水平風速

16

m/s

14

12

高度(km)

10

8

6

4

2

→ 時間

00 (SEP05)

06

12

18

00 (SEP06)

06

12JST

1030JST (0130Z) 1530JST (0630Z)    2230JST (1330Z)   0330JST (1830Z)

台風中心の移動速度: 沖縄上陸後まで~3.5 m/s(=12.5 km/h)、20JST以降は5~6 m/s (=20 km/h)

slide4

400MHz-WPR

水平・鉛直風速の時間・高度断面(12時間)水平・鉛直風速の時間・高度断面(12時間)

m/s

m/s

高度(km)

24JST

21

15

18

12 (SEP05)

m/s

高度(km)

24JST

21

15

18

12 (SEP05)

※ レベル3データ: ルーチン処理結果(10分平均値)

slide5

400MHz-WPR

対流性降雨

ドップラースペクトル(鉛直ビーム)

スペクトルの広がりはDSD+鉛直流

弱い層状性降雨

大気エコー+

降雪エコー

降雨エコー

スペクトルの広がりはDSD

大気エコー

ほとんど降雨なし

観測範囲 : 0.5~18 km

パルス幅: 1.33μsと2.0μs (それぞれ5ビーム観測)

解析に用いたデータ: 2.0μs(150 m 分解能)の鉛直ビーム

- ビーム幅3.3°(高度12 kmの観測水平スケール700 m)

- 観測時間間隔は2分45秒毎(実際の観測時間は約16秒)

slide6

400MHz-WPR

エコー強度と鉛直速度の時間・高度断面

(12時間)

2nd Eye-wall echo

Eye-wall echo

Eye-wall echo

Outer Rain-band

受信電力

dB

ドップラー速度

m/s

~50 km

slide7

400MHz-WPR

エコー強度と鉛直速度の時間・高度断面

(4時間)

受信電力

dB

ドップラー速度

上昇流:2 ~3.5 km間隔

m/s

~12.5 km

slide8

COBRA

アイウォールエコーの時間変化

1710 JST (0810Z)

1730 JST (0830Z)

1750 JST (0850Z)

dBZ

WPR

1810 JST (0910Z)

1830 JST (0930Z)

1850 JST (0950Z)

slide10
まとめ

◇ 400MHz帯WPRで観測された高度16 kmに達する眼の壁雲エコーは、外側に広がる漏斗状の構造を持ち、一部は2重眼に対応した構造が見られた。

◇ 鉛直ドップラー速度の時間・高度断面では、漏斗状の壁雲エコー上部に沿って明瞭な上昇流が見られ、眼の中では下降流も観測された。

◇壁雲エコー上層部の上昇流域内には、2~3 kmスケールの対流構造が見られた。またCOBRA RHI観測データにも、約2 km間隔のドップラー速度の極小(収束・発散場)が見られた。

400mhz wpr
400MHz-WPR 水平風速

400 MHz帯WPRは、大気エコーと降水エコーを同時に観測することができ、それぞれのドップラースペクトルが分離できる場合には、水平風速に加えて降水粒径分布の鉛直プロファイルの算出も可能である。しかしながら、台風のように降水強度が大きく鉛直流の変化も激しい場合には、大気エコーが降水エコーに隠れてしまうことが多い。本事例で観測された鉛直ビームのドップラースペクトルデータを見ると、降水によるスペクトル分布は高度毎に±2~3m/sの激しい時間変化を示し、明らかに粒径分布の変化ではなく鉛直流を反映していると考えられる。400 MHz帯WPRの観測範囲は、0.5~18 kmであり、1.33μsと2.0μsの送信パルスで、それぞれ5ビーム観測を行っている。本解析で主として用いたデータは、2.0μs(150 m距離分解能)の鉛直ビームで、ビーム幅3.3°(高度12 kmの観測水平スケール700 m)、観測時間間隔は2分45秒毎(実際の観測に要する時間は約16秒)である。

slide12

アイウォールエコーの時間変化

1710 JST (0810Z)

1730 JST (0830Z)

1750 JST (0850Z)

1810 JST (0910Z)

1830 JST (0930Z)

1850 JST (0950Z)