雨滴サイズ分布の評価と自己無撞着をもとにした減衰周波数での偏波レーダ測定値からの雨量率

ADACHI Ahoro; KOBAYASHI Takahisa; KOBAYASHI Takahisa; YAMAUCHI Hiroshi

文献

J-GLOBAL ID：201502207842710921 整理番号：15A0781959

雨滴サイズ分布の評価と自己無撞着をもとにした減衰周波数での偏波レーダ測定値からの雨量率

Estimation of Raindrop Size Distribution and Rainfall Rate from Polarimetric Radar Measurements at Attenuating Frequency Based on the Self-Consistency Principle

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著者 (4件)： , , ,
資料名：
巻： 93 号： 3 ページ： 359-388 発行年： 2015年06月25日
JST資料番号： G0095A ISSN： 0026-1165 CODEN： JMSJA 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：英語 (EN)

本研究では,ガンマ雨滴サイズ分布(DSD)モデルの3パラメータと減衰周波数での偏波レーダによる雨量率の推定法を開発した。アルゴリズムは自己無撞着方式をもとにしているが,レンジプロファイルに沿った偏波測定値間の相互関係の記述による減衰効果を考慮する形に拡張している。本研究で提案した手法はDSDパラメータ間の関係にいかなる仮定も置かず,以前の研究で用いた軸比や雨滴の直径の間の関係を表現する方程式の簡略化を必要としていない。さらに,本アルゴリズムは,偏波測定値の中の相互関係から同極及び差分の特異的減衰を読みだすので,減衰相関ための2次元のビデオ雨滴粒径分布計のような外部の参照データを必要としない。本アルゴリズムの性能は光学雨滴粒径分布計と秤型雨量計と比較することによって評価した。アルゴリズムの評価は実際のCバンドの偏波レーダからの雨滴の3つのDSDパラメータ,反射率,そして差反射率は地表測定によって得られた値と極めてよい一致であることを示した。また,本アルゴリズムを用いて読み出した雨量率は特異微分位相から推定したものと同程度の精密さで,特に豪雨時にはいわゆるZ-R関係を通して推定されるそれを上回っていた。さらに,雨量率の読み出しにおける雨滴温度と形状のパラメータの効果を調査した。結果からCバンドのレーダ運用に関して,10°Cの雨滴温度誤差は雨量率の推定において無視しうることが示され,一方で形状パラメータの2の誤差は10%雨量率の推定の誤差を増やすことが示された。(翻訳著者抄録)

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気象学一般

引用文献 (78件)：

Adachi, A., T. Kobayashi, H. Yamauchi, and S. Onogi, 2013: Detection of potentially hazardous convective clouds with a dual-polarized C-band radar. Atmos. Meas. Tech., 6, 2741-2760.
Adachi, A., T. Kobayashi, and H. Yamauchi, 2014: Estimation of rainfall rate from polarimetric radar measurements at attenuating frequency based on the self-consistency principle. 2nd international workshop on Tokyo metropolitan area convection study for extreme weather resilient cities, 7. [Available at http://mizu.bosai.go.jp/c/c.cgi?key=TOMACS]
Anagnostou, M. N., E. N. Anagnostou, J. Vivekanandan, and F. L. Ogden, 2008: Comparison of two raindrop size distribution retrieval algorithms for X-band dual polarization observations. J. Hydrometeor., 9, 589-600.
Aydin, K., Z. Yang, and T. A. Seliga, 1989: Rain-induced attenuation effects on C-band dual-polarization meteorological radars. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., 27, 57-66.
Brandes, E. A., G. Zhang, and J. Vivekanandan, 2003: An evaluation of a drop distribution-based polarimetric radar rainfall estimator. J. Appl. Meteor., 42, 652-660.

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