著者

OHARA Ryota IWASAKI Toshiki YAMAZAKI Takeshi

出版者

Meteorological Society of Japan

雑誌

気象集誌. 第2輯 (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

pp.2021-065, (Released:2021-07-02)

被引用文献数

1

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This paper presents a study of impacts of evaporative cooling from raindrops on precipitation over western Japan associated with the Baiu front during a heavy rainfall event from 5 to 8 July 2018. First, we conducted analyses on dynamic and thermodynamic features of the stationary Baiu front using the Japanese 55-year Reanalysis (JRA-55). During this period, great amounts of water vapor were transported continuously to the stationary Baiu front, supporting the record-breaking rainfall. The 299 K isentropic surface was identified as a frontal surface. Along the isentropic surface, warm moist air adiabatically ascended, became saturated at around an altitude of 500 m, and initiated active precipitation systems. We found that the diabatic cooling near the tip of the frontal surface played an important role in keeping the position of the frontal surface without its northward retreat. Next, numerical sensitivity experiments were conducted to examine impacts of evaporative cooling and the topography on the heavy rainfall formation by using a cloud-resolving non-hydrostatic numerical model (The Japan Meteorological Agency Non-hydrostatic Model: JMA-NHM) with a horizontal resolution of 3 km. A heavy precipitation area extending from the Chugoku region to central Kinki was simulated regardless of whether the terrain was flattened or not. The precipitation was formed mainly by updrafts above a frontal surface at a potential temperature of 300 K. This precipitation area shifted northward by more than 100 km when the raindrop evaporation was turned off. The raindrop evaporation suppressed the northward retreat of the frontal surface by maintaining cold airmass amounts below the frontal surface.

著者

HEIM Christoph HENTGEN Laureline BAN Nikolina SCHÄR Christoph

出版者

Meteorological Society of Japan

雑誌

気象集誌. 第2輯 (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

pp.2021-062, (Released:2021-06-25)

被引用文献数

8

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We analyse a multi-model ensemble at convection-resolving resolution based on the DYAMOND models, and a resolution ensemble based on the limited area model COSMO over 40 days to study how tropical and subtropical marine low clouds are represented at kilometer-scale resolution. The analysed simulations produce low cloud fields that look in general realistic in comparison to satellite images. The evaluation of the radiative balance, however, reveals substantial inter-model differences and an underestimated low cloud cover in most models. Models that simulate increased low cloud cover are found to have a deeper marine boundary layer (MBL), stronger entrainment, and an enhanced latent heat flux. These findings demonstrate that some of the fundamental relations of the MBL are systematically represented by the model ensemble which implies that the relevant dynamical processes start to become resolved on the model grid at kilometer-scale resolution. A sensitivity experiment with the COSMO model suggests that differences in the strength of turbulent vertical mixing may contribute to the inter-model spread in cloud cover.

著者

阿波加 純 Minda LE Stacy BRODZIK 久保田 拓志 正木 岳志 V. CHANDRASEKAR 井口 俊夫

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.5, pp.1253-1270, 2021 (Released:2021-10-30)

参考文献数

31

被引用文献数

8

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全球降水観測 (GPM) 計画主衛星搭載の二周波降水レーダ (DPR) は、2018年5月からKu帯とKa帯の双方でフルスキャン (FS) モードで運用されている。従来のアルゴリズムでは観測幅約125 kmの内側走査領域でのみ二周波処理していたが、FSモードにより、初めて観測幅約245 kmの全走査領域で二周波処理することが可能となった。本論文では、FSモードに対応するよう新たに開発したDPR レベル2のバージョンV06X実験アルゴリズムに含まれる降水タイプ分類 (CSF) モジュールについて述べる。CSFモジュールは、降水を層状性、対流性、その他の3つの種類に分類し、ブライトバンド (BB) 情報を提供する。 Ka帯Matched Scan (Ka-MS) モードとKa帯高感度 (Ka-HS) モードでレーダの感度が異なるため、1ヶ月間の統計では、内側走査領域と外側走査領域においてKa帯のみで一周波処理した各降水タイプの個数に大きな段差が見られた。しかし、二周波処理では、内側走査領域だけでなく外側走査領域でも降水タイプを適切に分類していることがわかった。BB数の統計では、二周波処理を行った場合、特に外側走査領域でBB検出率が大きく向上していることがわかった。 さらに、V06XではKu帯のCSFモジュールに関連する2つの問題、(a) スロープ法で再分類した層状性の降水において非常に大きな地表面降水強度が出現する場合があること、および、(b) BBピークを地表面エコーの上部であると稀に誤判定すること、を解決している。 V06Xでは、GPM DPRアルゴリズムのデータ構造が大幅に変更された。V06Xで導入された新しいデータ構造は、V07A以降にも採用される予定である。この意味で、本稿で概説するV06XのCSFモジュールは、将来の降水タイプ分類アルゴリズムの原型の役割を果たすことになる。

著者

広瀬 正史 重 尚一 久保田 拓志 古澤 文江 民田 晴也 増永 浩彦

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.5, pp.1231-1252, 2021 (Released:2021-10-29)

参考文献数

58

被引用文献数

6

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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(GPM DPR)による降水の統計は入射角に依存した系統的なバイアスによって過小評価となっている。5年間のGPM DPR Ku帯降水レーダ(KuPR)Version 06Aデータによる降水量は、衛星の直下付近における統計に比べて陸では7%、海では2%少ない。本研究では、直下付近の観測データを参照して、低高度降水強度鉛直分布(LPP)と浅い降水の見逃し(SPD)の影響を推定した。 はじめに、降水の構造的な特徴や環境変数で分類した直下付近のデータベースを用いてLPPを更新した。高標高域や中高緯度等、高度2km以下で下方増加傾向の降水プロファイルが卓越する場所では、LPP補正によって降水量が増加しており、全球平均降水量は5%増加した。続いて、降水頂2.5km以下の降水データの検出数に見られる入射角間の差異をもとに、SPDによる全降水量への寄与を推定した。SPDに関する影響はLPP補正の結果と同程度であった。本研究では、地表面クラッターの干渉しない最低高度と空間的に平均した浅い降水の割合に対するSPD補正のルックアップテーブルを作成し、3か月間の0.1度格子の統計にSPD補正を適用した。SPD補正の結果、浅い降水が卓越する亜熱帯の少雨域や高緯度の降水量が50%ほど増加した。これらの2つの補正により、陸の降水は8%、海の降水は11%増加することが分かった。北緯60度から南緯60度におけるKuPRの降水平均値を他のデータと比較すると、補正によって衛星・雨量計合成データとの差異は−17%から−9%へ、陸の雨量計のみのデータとの差異は−19%から−15%へと縮小した。

著者

SI Dong DING Yihui JIANG Dabang

出版者

Meteorological Society of Japan

雑誌

気象集誌. 第2輯 (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

pp.2021-058, (Released:2021-06-04)

被引用文献数

6

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An unprecedented cold wave swept through most parts of East Asia in January 2016, leading to record–breaking low temperatures and widespread snowstorms in many regions. Our analysis indicated that this East Asian cold wave was triggered by a series of consecutive extreme events in the Northern Hemisphere from late 2015 to early 2016. (1) On 28 December 2015, a severe cyclonic storm emerged in the North Atlantic, and a downstream blocking high formed in Europe through the downstream development process. The strong southerly jet stream between the storm and its downstream–blocking high steered the storm into the Arctic Circle, transported enormous warm and moist air masses, establishing warm conveyor belts, which led to an extraordinary Arctic warming event in late 2015; (2) This Arctic warming event in late 2015 resulted in a distinct Arctic dipole pattern resembling the negative phase of the Arctic Oscillation in early–mid-January 2016; and (3) The dipole pattern induced eastward propagation of the Rossby wave and led to the occupation of two downstream blocking highs in Urals and western North America. These two blocking highs, together with the low pressure between them, resulted in an inverted omega–shaped circulation pattern (IOCP) over the Siberia–North Pacific region. In addition, the IOCP distinctly modulated the meridional circulation cell along the East Asia–Siberia regions, which generated negative vorticity and anticyclonic advection to the Siberian region, ultimately intensifying the Siberian high. The IOCP and the associated enhanced Siberian high eventually induced the outbreak of a mega-cold wave in East Asia in January 21-25 2016.

著者

関山 剛 梶野 瑞王

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.4, pp.1089-1098, 2021 (Released:2021-08-27)

参考文献数

36

被引用文献数

3

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本研究では2種類の水平解像度(3kmおよび250m)を使って、2011年福島原子力事故下の汚染源近傍(距離3.2kmおよび17.5km)沿岸の2観測地点での移流拡散場再現におけるオイラーモデルの性能を検証した。250m格子シミュレーションはこの検証のために新たに実施され、複雑地形上における詳細な風速場と濃度場の再現に成功した。3km格子モデルは福島第一原子力発電所付近の風とプルームの詳細な再現には失敗したが、見逃し率が低いために時折250m格子モデルよりも高い性能を示すことがあった。これは3km格子モデルの数値拡散が大きいことが原因である。オイラー移流拡散モデルの欠点は発生源近くでの人工的な数値拡散だと考えられている。この人工的な数値拡散は空振り率を増加させる代わりに見逃し率を減少させる。この特徴は環境緊急対応(EER)システムにはむしろ好都合となる。その上で、250m格子モデルの結果はプルーム拡大処理(マックスプーリング)によって確実に改善させることができた。この処理はプルームの幅を拡大させることにより、短時間のラグやプルームの小さな位置ずれを目立たなくした。プルーム拡大処理は統計スコアを改善させることで高解像度モデルに有益であり、EERシステムに役立つものである。

著者

小松 謙介 飯島 慈裕 金子 有紀 Dambaravjaa OYUNBAATAR

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.4, pp.1003-1022, 2021 (Released:2021-08-28)

参考文献数

44

被引用文献数

1

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本稿では,複雑な地形の一方で気象観測網が疎であるモンゴルにおいて,Global Satellite Mapping of Precipitation (GSMaP) によって作成された夏季降水量の推定値の不確実性に注目した。まず、モンゴルの気候・水文気象評価に関連して、全球降水観測ミッション(GPM)の観測情報を含む様々な降水量モニタリングプロダクトの特性の違いを検討するため、複数の降水プロダクトで報告されているモンゴル領域内の夏季平均降水量を比較した。プロダクトの経年変動は同程度だったが、記録された降水量は各プロダクトで異なっていた。雨量計補正が施されたプロダクトでは降水量が最も少なく、衛星のみのGSMaP_MVKでは降水量が最も多くなった。続いて、2016年7月にGPM主衛星がとらえたウランバートル近郊での強雨イベント事例を用いて、降水プロダクトの詳細な比較を行った。この事例では、山間部での雨量計補正が施されたGSMaP_Gaugeと雨量計補正が施されていないGSMaP_MVK の推定値が、アルゴリズムのバージョン6と7で大きく異なった。領域気象モデル(WRF)による数値実験、GPM主衛星の観測、地上雨量計の観測との相互比較によって、GSMaP_Gaugeは、GSMaP_MVKの有する大きな誤差を効果的に緩和することが示された。GSMaP_MVK の大きな誤差の原因は、アルゴリズムのバージョン7の雨量推定にあると考えられた。しかし、GSMaP_Gauge による山岳上での降水量の推定値は、地上降水観測網が存在しない局所的な降水量データの欠落により、降水量補正が持つ潜在的な過小評価の影響を受けている可能性がある。これらの知見は,GSMaPアルゴリズムのさらなる改良に参考になるとことが期待される。

著者

Fang-Ching CHIEN Yen-Chao CHIU Chih-Hua TSOU

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.4, pp.913-931, 2021 (Released:2021-08-27)

参考文献数

33

被引用文献数

3

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This paper examined southwesterly flows and rainfall around the Taiwan area during the mei-yu seasons from 1979 to 2018. The occurrence percentage of the southwesterly flow events in southern Taiwan was highly correlated with 6-h accumulated rainfall and heavy precipitation in Taiwan, and those in northern Taiwan showed little correlation. Low pressure to the north of Taiwan and high pressure to the south exerted a large northward pressure gradient force across the Taiwan area, favoring the formation of southwesterly flows and rainfall in southern Taiwan. During an active year of southwesterly flow events, the Pacific high weakened and moisture was transported along two paths in the early mei-yu season: one from the Bay of Bengal and the other from the south of the Pacific high. The moisture-laden air resulted in a high equivalent potential temperature near Taiwan, which, in turn, created a large equivalent potential temperature gradient to the north of Taiwan. This setting favored the activity of mei-yu fronts and produced a low-pressure environment. The pressure gradient thus increased, supporting the formation of southwesterly flows. The southwesterly flows then helped in transporting more moisture toward the Taiwan area, resulting in heavy rainfall as well as a further increase of equivalent potential temperature. This kind of positive feedback produces more fronts, stronger southwesterly flows, and heavier rainfall during the mei-yu season. The study also suggests that the meridional component of the vertically integrated water vapor transport over the South China Sea and the Philippines in the early mei-yu season can be used to predict the occurrence of southwesterly flows and heavy rain for the entire mei-yu season.

著者

平田 英隆 川村 隆一 野中 正見 坪木 和久

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.4, pp.899-912, 2021 (Released:2021-08-27)

参考文献数

26

被引用文献数

3

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2017年1月、温帯低気圧に伴う前線に沿って発達した対流性の降雨バンドが三宅島に記録的大雨をもたらした。本研究は、この降雨バンドの強化過程における黒潮からの熱フラックスの役割について調査した。領域雲解像モデルを用いて降雨バンドの再現実験(コントロール実験)と黒潮からの顕熱および潜熱フラックスを除去する感度実験を実施した。低気圧に伴う温暖前線の北側で発生した非古典的な前線(アウターフロント)に沿って、降雨バンドが発達した。コントロール実験は、降水バンドの強度や移動をよく再現した。さらにコントロール実験では、降雨バンドが発達するにつれて、降雨バンドの南側の低気圧に伴う寒冷コンベアベルト周辺において、黒潮からの熱フラックスが明瞭となった。顕熱フラックスと比較して、潜熱フラックスは約2.3倍の大きさであった。コントロール実験と感度実験との比較は、熱フラックス、特に潜熱フラックスが、降雨バンドを強化することを示した。顕熱フラックスは対流圏下層の対流不安定度を若干強め、潜熱フラックスは地表付近の水蒸気量および対流不安度を大きく増加させた。アウターフロントに沿う前線性の上昇気流によって、強化された対流不安定は解放される。その結果、水蒸気収束、水蒸気の凝結および上昇流が強化され、降雨バンドの発達が生じた。これらの結果は、黒潮からの熱フラックス、特に潜熱フラックスは、水蒸気量と対流不安定度の増加を介して、大雨を引き起こした降雨バンドの発達へ寄与したことを示す。

著者

MAPES Brian

出版者

Meteorological Society of Japan

雑誌

気象集誌. 第2輯 (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

pp.2021-041, (Released:2021-03-24)

被引用文献数

2

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Mesoscale patterns in atmospheric convection (between the inner scale of convecting-layer depth and the outer scales of domain constraints) are fascinating and ubiquitous. This review asks whether some aspects of that form (normalized for a given amount of convective activity) play a meaningful role or function in the total flow, especially in its more-predictable larger scales. Do some mesoscale features deserve to be called organization in its stronge sense, acting like multi-cellular organs in an organism? After enumerating hypotheses from null (mesoscale arrangement doesn't matter) to various detailed ideas (rectification of nonlinear processes with spatial agglomeration, size-dependent top-heaviness of heating, vertical momentum flux effects, adjustment roles, and the character of stochastic noise), a tabular framework for categorizing form-function research is offered. Function measures are divided into micro (mere quantification of budget terms averaged over mesoscale patches) vs. macro (roles played through time in larger-scale phenomena). Tools and approaches are arrayed from literal and explicit (case observations) to conceptualized (models, ranging from theory to numerical to statistical depictions), on timelines both historical (contacting case observations in some way) and synthetic (theory, simulation, and composites). Efforts are further distinguished by whether their inferences are associative (derived from conditional sampling of either form or function) or causal (involving controlled experimentation). Literature examples are surveyed, albeit incompletely, and future research strategies are suggested across this tabular landscape or framework. One spotlighted result is an apparent internal optimum in the horizontal geometry continuum between isotropic horizontal two-dimensionality and horizontally one-dimensional squall lines. Form-function questions could help justify, orient, and capitalize scientifically on the field's costly multiscale activities (requiring both coverage and resolution) in both observational and modeling realms. Data assimilation is a motivating application, and also a potentially powerful research tool for achieving greater synthesis. An observant human sensibility remains crucial for discovering and interpreting form-function relationships, at the very least to design more salient algorithms in the age of big data and computing.

著者

BUI Hien X. YU Jia-Yuh

出版者

Meteorological Society of Japan

雑誌

気象集誌. 第2輯 (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

pp.2021-039, (Released:2021-04-08)

被引用文献数

2

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In this study, we examine the resolution dependence of the convective spectrum in Community Atmospheric Model version 5 (CAM5) simulations, focusing on the transition from shallow to deep convection and the associated cloud-radiative effect (CRE) change. We first apply the bin method (percentile binning) on precipitation intensity to obtain the convective spectrum in the tropics. The same approach is also used in the column-integrated moist static energy (MSE) budget analysis. The binning results show that over the light-rain regime, the convective structure is dominated by shallow convection, functioning to destabilize the atmosphere by importing column-integrated MSE. The heavy-rain regime shows the coexistence of deep and shallow convection, which inclines to stabilize the atmosphere by exporting the column-integrated MSE. Moreover, we also note that the longwave (LW) component of CRE (LWCRE) is more sensitive to the change of model spatial resolution than the shortwave (SW) component of CRE (SWCRE), characterized by a stronger response in the coarser resolution run over the heavy-rain regime. The resolution dependence of convective spectrum and CRE changes presented in this study highlights the importance of scale-aware cumulus parameterization design in climate models, which is not yet implemented in CAM5.

著者

内山 明博 浅野 正二 塩原 匡貴 深堀 正志

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.77, no.2, pp.513-532, 1999-04-25 (Released:2009-09-15)

参考文献数

43

被引用文献数

4 4

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気象庁気象研究所では、上層の氷雲の微物理特性と放射特性同時観測のために地上からの観測システムを開発した。観測システムは、雲粒子ゾンデ(HYVIS)、ライダーと各種放射計からなっている。本論文では、観測システムの概要と1989年6月22日,30日に観測された梅雨前線に伴う巻層雲の構造と放射特性について述べた。HYVISによって観測された氷晶の粒径分布は、べき乗関数で近似でき、その指数は全層平均で3.2であった。粒径分布の顕著な温度依存は、見られなかった。全天日射量の透過率は、同時に測定したサンフォトメーターから推定した可視の光学的厚さに関係づけ、理論値と比較した。その比較は、氷晶粒子に対する非等方因子(asymmetry factor)は球形の粒子に対するものより小さいことを示している。放射温度計の測定値から波長10.5μmでの有効射出率を推定した。さらに、フーリエ変換型赤外分光光度計のデータから波数800から1200cm-1の間の有効射出率の波数分布も推定した。観測した巻層雲は可視の光学的厚さが1.0以上で有効射出率は0.4以上あり光学的に厚かった。

著者

INOUE Toshiro RAJENDRAN Kavirajan SATOH Masaki MIURA Hiroaki

出版者

Meteorological Society of Japan

雑誌

気象集誌. 第2輯 (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

pp.2021-066, (Released:2021-07-02)

被引用文献数

4

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The dual peak semidiurnal variation in surface rainfall rate over the tropics, simulated by a 3.5-km mesh Non-hydrostatic Icosahedral Atmospheric Model (NICAM) for 26-31 December 2006, is analyzed and compared with data from the 17-year winter precipitation climatology of Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) TMI (TRMM Microwave Imager), Precipitation Radar (PR), and the same 6-day data of Global Satellite Mapping of Precipitation, as well as infrared data from geostationary satellites. We focus on land areas including southern Africa and the Amazon. Over these land areas, the NICAM simulation captures the primary peak in the afternoon and the secondary peak in the early morning, at similar times to those captured by TRMM data. In the PR observation, the primary peak of rainfall is mainly due to convective rain, whereas the secondary peak is due to stratiform rain. In the NICAM simulation, if a simple method is used for classification of convective/stratiform rain, convective rain is dominant all day long and the rainfall rate is generally higher than in the PR observation. However, an analysis of deep convection (DC) areas indicates consistency between the observation and NICAM; the primary peak of rainfall rate occurs at the mature stage of the number of DC areas, while the secondary peak occurs when the mean size of DC areas is almost at its highest point. In the NICAM simulation, however, the relative magnitudes of the two peaks are not represented well, and the contribution of the stratiform rain is underestimated.  The present study indicates that a high-resolution global nonhydrostatic model like NICAM has the potential to overcome the limitations of coarse-resolution general circulation models by reproducing evolution of deep convection, though there is room for improvement.

著者

光田 寧 林 泰一 竹見 哲也 胡 隠樵 王 介民 陳 敏連

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.73, no.6, pp.1269-1284, 1995-12-25 (Released:2009-09-15)

参考文献数

12

被引用文献数

14 13

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HEIFEプロジェクト期間中において2個のシビアストームが観測された(1992年7月19日・1993年5月5日)。ここでは乾燥地帯で発生したストームの発生機構について述べる。2つのストームは一方が数kmの積乱雲のスケール、もう一方が100kmのスコールラインのスケールであったが、ともに対流性の雲からの強い下降流で特徴づけられるという点で一致していた。これらは本質的に世界の各地で見られるストームと同じであるが、7月19日の場合では、年間雨量の3分の1に相当する30mmの雨が降り、下降流が地表に達したことで生じる発散する風速場がとらえられた。5月5日の場合では、激しい砂嵐をともない、スコールラインが狭いバンドから広いバンドに発達していくとともに、発達した状態では地表で2時間以上にもわたり強風が続いていたことが特徴的であった。

著者

S. Twomey T. Cocks

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.60, no.1, pp.583-592, 1982 (Released:2007-10-19)

参考文献数

16

被引用文献数

59 67

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近赤外領域では,水と氷は弱い吸収を示し,雲の波長別反射率は雲粒の平均粒径に依存する。したがって,もし雲の光学的厚さがわかれば,雲の反射率測定は雲の微物理的情報をもたらし,雲の微物理構造の遠隔測定法となりうると考えられる。この論文では,分光反射率と同時に,粒径と雲水量の直接測定がなされた雲に対し,反射スペクトルの実測値と計算値の比較を行なった。その結果は,未だ解決出来ない不一致を示し,遠隔測定を試みるに至つていない。

著者

Masaki Katsumata Kyoko Taniguchi Tomoaki Nishizawa

出版者

Meteorological Society of Japan

雑誌

SOLA (ISSN:13496476)

巻号頁・発行日

vol.17, pp.c1-c4, 2021 (Released:2021-07-03)

参考文献数

1

著者

辻 宏樹 横山 千恵 高薮 縁

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.4, pp.859-876, 2020 (Released:2020-08-25)

参考文献数

44

被引用文献数

6 35

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2018年7月豪雨と2017年九州北部豪雨の降水の特徴と環境場を比較した。どちらの豪雨も、梅雨末期に、台風の通過後、上層西風ジェットの南側で、上層トラフの前面において発生した。しかし、二つの事例の降水は対照的な特徴を示していた。2018年7月豪雨では、広範囲に長時間持続する、中程度に背の高い降水システムによる雨が観測された。環境場は気候値と比較して相対的に安定かつ非常に湿潤であった。朝鮮半島に存在した深いトラフは、準地衡力学的強制によって、組織化した降水システムの形成に有利な環境場を整えていた。一方、2017年九州北部豪雨では、極端に背の高い降水システムによって狭い範囲で短時間に非常に強い雨が観測された。環境場は気候値と比較して相対的に不安定かつ湿潤であったが、2018年7月豪雨時と比較して乾燥していた。朝鮮半島に存在した浅いトラフは、トラフ自身に伴う寒気によって大気を不安定化させていた。 2018年と2017年の二つの豪雨事例における特徴の対比は、先行研究Hamada and Takayabu(2018, doi:10.1175/JCLI-D-17-0632.1)による極端降水事例と極端対流事例の統計における特徴の対比と類似している。二つの豪雨事例における気温と比湿の気候値からの偏差は、先行研究が上位0.1%の極端事例の統計であるにもかかわらず、先行研究の統計解析の結果よりも数倍大きかった。この結果は、2018年7月豪雨が極端降水事例の極端現象であったことを示唆しており、2017年九州北部豪雨は極端対流事例の極端現象に相当する事例であったことを示唆している。

著者

MORODA Yukie TSUBOKI Kazuhisa SATOH Shinsuke NAKAGAWA Katsuhiro USHIO Tomoo SHIMIZU Shingo

出版者

Meteorological Society of Japan

雑誌

気象集誌. 第2輯 (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

pp.2021-038, (Released:2021-03-16)

被引用文献数

3

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A phased array weather radar (PAWR) can complete one volume scan in 30 seconds, thus enabling us to obtain high spatiotemporal resolution echo intensities and wind fields of storms. Using its rapid scanning capability, we investigated the evolution of a convective storm in detail. To describe evolution of convective storms, we used the following definitions. The precipitation cell is defined as a three-dimensionally contiguous region of 40 dBZ or greater. The precipitation core is defined by a threshold of positive deviation greater than 7 dBZ, which is a difference from the average reflectivity during the mature stage of the cell. An updraft core is defined as an updraft region of 1 m s−1 or stronger at a height of 2 km. An isolated convective storm was observed by two PAWRs on 7 August 2015 in the Kinki District, western Japan. The storm was judged as a single cell, according to the above definition. We identified nine precipitation cores and five updraft cores within 49 minutes in the mature stage of the cell. A long-lasting updraft core and its branches moved southwestward or southeastward. Around these updraft cores, the precipitation cores were generated successively. The updraft core with the longest duration lasted 73.5 minutes; in contrast, the lifetimes of precipitation cores were from 4.5 to 14.5 minutes. The precipitation cell was maintained by the successive generations of updraft cores which lifted humid air associated with a low-level southwesterly inflow. The total amounts of water vapor inflow supplied by all the identified updraft cores were proportional to the volumes of the precipitation cell, with a correlation coefficient of 0.75. Thus, the extremely high spatiotemporal resolution of the PAWR observations provides us with new evidence that an isolated convective storm can be formed by multiple precipitation cores and updraft cores.

著者

YAMADA Yoshinori

出版者

Meteorological Society of Japan

雑誌

気象集誌. 第2輯 (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

pp.2021-036, (Released:2021-03-12)

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This paper presents an efficient, practical post-processing algorithm for the quality control of dual-pulse repetition frequency (dual-PRF) Doppler velocity data observed in Plan Position Indicator (PPI) mode. Quality control refers to the enhancement of the quality of the Doppler velocities through the re-assignment of an appropriate Nyquist interval number to an erroneous velocity datum and the elimination of unreliable data. The proposed algorithm relies on the local continuity of velocity data, as do most of the preexisting algorithms. Its uniqueness, however, lies both in the preparation of more reliable reference velocity data and its applicability to PPI data at higher elevation angles. The performance of the proposed algorithm is highlighted by its application to observed data from C- and X-band Doppler radars. This algorithm is practical, efficient, and not time consuming. It may be of great help in the derivation of accurate wind information from dual-PRF Doppler velocities.

著者

CUI Ye RUAN Zheng WEI Ming LI Feng GE Runsheng HUANG Yong

出版者

Meteorological Society of Japan

雑誌

気象集誌. 第2輯 (ISSN:00261165)

巻号頁・発行日

pp.2021-032, (Released:2021-01-21)

被引用文献数

1

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This study applied the C-band vertically pointing radar with frequency-modulation continuous-wave technology to obtain the continuous observation data of four shallow and two deep snow events during the winter of 2015-2016 in the midlatitudes of China. Generating cells (GCs) were found near the echo tops in every event. The ice particle number concentration (N), ice water content (IWC), and median mass diameter (Dm) retrieved from radar Doppler spectra were used to analyze the microphysical properties in the snow clouds. The clouds were divided into upper GC and lower stratiform (St) regions according to their vertical structure. The fall streaks (FSs) associated with GCs were embedded in the St regions. In the GC regions, the N values in shallow events were smaller compared with deep events, while Dm and IWC were larger. In the St regions, N decreased compared with the GC regions, while the Dm and IWC increased, implying the existence of aggregation and deposition growth. The growth of particle size and mass mainly occurred in the St regions. The increases of N were usually observed near −5°C accompanied by bimodal Doppler spectra, which might be caused by ice multiplication. The average ratios of the median N, Dm, and IWC inside GCs to those outside GCs are 2, 1.3, and 2.5 respectively for shallow events, with 1.7, 1.2, and 2.3 respectively for deep events. These values were basically the same as those for the FSs, implying the importance of GCs to the enhanced ice growth subsequently found in FSs. The larger values of N, Dm, and IWC inside GCs could be related to the upward air motions inside GCs. The first Ze–IWC relationship suitable for snow clouds in the midlatitudes of China was also established.