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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

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. 970hPa. 08. 07. 945.

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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

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