最新型偏波レーダーを用いた氷相降水粒子タイプの混在状態推定に関する研究

Abstract

最新型の偏波レーダーは，降水粒子の大きさや形，向きなどの特性に敏感であるため，降水粒子タイプの判別が可能である。しかし，上空の降水粒子を直接観測することは大変困難であり，観測に基づく降水粒子タイプの推定法はこれまでほとんど例がなかった。本研究は，ビデオゾンデと偏波レーダーの同期観測を実施することで，レーダーが走査している上空のそのポイントでどのような降水粒子が存在しているのかを明らかにし，偏波レーダー観測によって降水粒子の混在状態を推定することが目的である。 ファジー理論に基づいて，多くの降水事例を組み合わせたメンバーシップ関数を作成し，降水粒子の混在状態を推定することが可能となった。 その中で降水粒子の混在状態を評価する手法を提案し，その精度評価を行った。また，伝播位相差変化率KDPの氷相粒子に対する影響の検討や，降水粒子の混在する指標の感度分析を通じて精度の向上を図った。そして，様々な事例に対応するメンバーシップ関数を作成し，種類の混在を表現する降水粒子の判別手法を構築した。

Polarimetric radar has a possibility of measurements of types, shapes, and drop size distribution of hydrometeors. Therefore, polarimetric radar measurements can be used effectively to identify hydrometeor types and amounts. In this research, a synchronized observation of C-band polarimetric radar, COBRA and videosonde was carried out at Okinawa, Japan. From this campaign, we could reveal "What dose radar see in the sky?". Then, hydrometeor classification method based on fuzzy logic is developed. The hydrometeor classification method chooses from four types of hydrometeors (rain, graupel, ice-crystal, and snow-flake) and also can express the mixing condition of some types of hydrometeors. The result of mixed hydrometeor classification is evaluated in detail.