著者

瀬戸 心太 井口 俊夫 Robert MENEGHINI 阿波加 純 久保田 拓志 正木 岳志 高橋 暢宏

出版者

Meteorological Society of Japan

雑誌

気象集誌. 第2輯 (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

vol.99, no.2, pp.205-237, 2021 (Released:2021-04-19)

参考文献数

50

被引用文献数

51

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全球降水観測(GPM)計画主衛星搭載二周波降水レーダ(DPR)の降水強度推定アルゴリズムを開発した。DPRは、Ku帯レーダ(KuPR; 13.6GHz)およびKa帯レーダ(KaPR; 35.5GHz)から構成される。KuPRアルゴリズムは、熱帯降雨観測衛星(TRMM)搭載の降雨レーダ(PR)のアルゴリズムと同様であるが、降水強度Rと質量重み付き平均粒径Dmの関係(R-Dm関係)を、減衰係数kと有効レーダ反射因子Zeの関係(k-Ze関係)の代わりに使用している。R-Dm関係は、KaPRアルゴリズムおよび二周波アルゴリズムにも使用できる。一周波アルゴリズムおよび二周波アルゴリズムともに、R-Dm関係の修正係数εに暫定値を仮定した前進法によりプロファイルを推定し、その結果を評価して最適なεを選択する。二周波アルゴリズムの利点は、εの決定のために二周波表面参照法およびZfKa法(KaPRの減衰補正反射強度Zfを用いる手法)を用いること、およびKuPRまたはKaPRの観測を選択的に利用できることである。また本論文では、R-Dm関係と散乱テーブルの導出およびビーム内非一様性補正手法を詳細に説明している。さらに、アルゴリズムの出力結果を統計的に解析し、各アルゴリズムの特性を示している。

著者

Liang LIAO Robert MENEGHINI Ali TOKAY Hyokyung KIM

出版者

Meteorological Society of Japan

雑誌

気象集誌. 第2輯 (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

vol.98, no.6, pp.1129-1146, 2020 (Released:2020-12-12)

参考文献数

35

被引用文献数

9

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Dual-frequency Ku/Ka-band radar retrievals of snow parameters such as liquid-equivalent snowfall rate (R) and mass-weighted diameter (Dm) have two principal errors, namely, the differences between the assumed particle size distribution (PSD) model from the actual PSD and inadequacies in characterizing the single-scattering properties of snowflakes. Regarding the first issue, this study, based on radar simulations from a large amount of observed PSD data, shows that there exist relatively high correlations between the estimated snow parameters and their true values derived directly from the measured PSD. For PSD data with R greater than 0.1 mm h−1, a gamma PSD model with a fixed shape factor (µ) equal to 0 (or exponential distribution) provides the best estimates of R and Dm. This is despite negative biases of up to −15 % in R and underestimates and overestimates in Dm for small and large Dm, respectively. The µ = 0 assumption, however, produces relatively poor estimates of normalized intercepts of a gamma PSD (Nw), whereas the best estimates are obtained when µ is considered either 3 or 6. However, the use of an inappropriate scattering table increases the errors in snow retrieval. Simple evaluations are made for cases where the scattering databases used for the algorithm input differ from that used for retrieval. The mismatched scattering databases alone could cause at least 30–50 % changes in the estimates of snow water content (SWC) and R and could affect the retrievals of Dm and Nw and their dependence on µ.