科研費獲得情報 - 山田　広幸

東シナ海の大気海洋変動に伴う集中豪雨発生のメカニズム解明

新学術領域研究（研究領域提案型）

課題番号: 22H04490

研究期間: 2022年04月  -  2024年03月 

代表者: 山田広幸 

直接経費: 18,400,000（円）  間接経費: 5,520,000（円）  金額合計: 23,920,000（円）

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梅雨期の東シナ海では、海面付近の南寄りの風と、対流圏上層の北寄りの風で構成される大気循環が発生する。この大気循環の強まりが梅雨前線帯での集中豪雨の発生に寄与すると考えられる。本研究では、大気循環の運動学的、熱力学的な変動のメカニズムを、日変化の時間スケールで解明することを目的とする。南西諸島における高頻度のラジオゾンデ高層観測と、高頻度の静止衛星雲画像から得られる大気追跡風を用いた解析により、日変化の実態を明らかにする。この観測データをもとに、大気海洋結合モデルを用いた数値シミュレーションを実施し、東シナ海における大気循環の短時間変動による集中豪雨の発生メカニズムを明らかにする。

航空機観測によるスーパー台風の力学的・熱力学的構造と強化プロセスの解明

基盤研究(S)

課題番号: 21H04992

研究期間: 2021年07月  -  2026年03月 

代表者: 坪木 和久 

直接経費: 145,500,000（円）  間接経費: 189,150,000（円）  金額合計: 43,650,000（円）

航空機観測によるスーパー台風の力学的・熱力学的構造と強化プロセスの解明

基盤研究(S)

課題番号: 21H04992

研究期間: 2021年07月  -  2026年03月 

代表者: 坪木 和久 

直接経費: 145,500,000（円）  間接経費: 189,150,000（円）  金額合計: 43,650,000（円）

台風等に対する航空機搭載フェーズドアレイ気象レーダによる観測システムの構築

基盤研究(C)

課題番号: 19K03973

研究期間: 2019年04月  -  2022年03月 

代表者: 高橋 暢宏, 山田 広幸, 牛尾 知雄, 金田 幸恵 

直接経費: 3,300,000（円）  間接経費: 4,290,000（円）  金額合計: 990,000（円）

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初年度の計画として、航空機搭載のマルチパラメータ・フェーズドアレイレーダの観測要求およびシステム設計を行うことと、既存の観測（人工衛星搭載レーダおよび地上のマルチパラメータ・フェーズドアレイレーダ）を用いた雲物理量・運動場に関する解析研究を計画している。 観測シミュレーションシステムの構築に用いる台風の3次元データを数値雲モデル（CReSS）を用いて実施した。 台風観測におけるレーダへの要求条件の整理に関して、地上レーダを用いた台風内の風速場を再現する研究を行い航空機搭載レーダのドップラー速観測に対する要求を明らかにした。 これらを要求をもとに、既存の地上のフェーズドアレイ気象レーダの諸元（研究協力者のメーカ情報）および、航空機へのレーダ搭載性（研究協力者の航空機事業者による）から、航空機搭載レーダのアンテナのサイズや走査、送信出力などの性能を定めた。そのレーダの性能を用いて、台風観測による飛行経路と観測可能範囲および感度についての検討を行った。次年度の研究の前倒しして、台風の目を中心とした同心円の飛行パターンを想定して観測シミュレーションを行った。特に、飛行経路（航空機の軌跡）の決定と走査パターンからレーダビームの位置の決定を行うところが、実際の観測実験を想定した観測シミュレーションシステムの基本技術になる。今回は、簡易的な降水システムを想定し、観測シミュレーションで的確に観測できることを確認した。さらに、台風観測において観測性能を保てる観測半径を評価した。 また、台風内の温度構造や降水粒子タイプの分布は台風の発達に重要であることから、人工衛星搭載レーダの観測データを用いて、固体層と液体層を分離する手法を開発した。また、地上設置のマルチパラメータレーダを用いて既存論文に基づく降水粒子タイプの分類手法を評価した。

台風等に対する航空機搭載フェーズドアレイ気象レーダによる観測システムの構築

基盤研究(C)

課題番号: 19K03973

研究期間: 2019年04月  -  2022年03月 

代表者: 高橋 暢宏, 山田 広幸, 牛尾 知雄, 金田 幸恵 

直接経費: 3,300,000（円）  間接経費: 4,290,000（円）  金額合計: 990,000（円）

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初年度の計画として、航空機搭載のマルチパラメータ・フェーズドアレイレーダの観測要求およびシステム設計を行うことと、既存の観測（人工衛星搭載レーダおよび地上のマルチパラメータ・フェーズドアレイレーダ）を用いた雲物理量・運動場に関する解析研究を計画している。 観測シミュレーションシステムの構築に用いる台風の3次元データを数値雲モデル（CReSS）を用いて実施した。 台風観測におけるレーダへの要求条件の整理に関して、地上レーダを用いた台風内の風速場を再現する研究を行い航空機搭載レーダのドップラー速観測に対する要求を明らかにした。 これらを要求をもとに、既存の地上のフェーズドアレイ気象レーダの諸元（研究協力者のメーカ情報）および、航空機へのレーダ搭載性（研究協力者の航空機事業者による）から、航空機搭載レーダのアンテナのサイズや走査、送信出力などの性能を定めた。そのレーダの性能を用いて、台風観測による飛行経路と観測可能範囲および感度についての検討を行った。次年度の研究の前倒しして、台風の目を中心とした同心円の飛行パターンを想定して観測シミュレーションを行った。特に、飛行経路（航空機の軌跡）の決定と走査パターンからレーダビームの位置の決定を行うところが、実際の観測実験を想定した観測シミュレーションシステムの基本技術になる。今回は、簡易的な降水システムを想定し、観測シミュレーションで的確に観測できることを確認した。さらに、台風観測において観測性能を保てる観測半径を評価した。 また、台風内の温度構造や降水粒子タイプの分布は台風の発達に重要であることから、人工衛星搭載レーダの観測データを用いて、固体層と液体層を分離する手法を開発した。また、地上設置のマルチパラメータレーダを用いて既存論文に基づく降水粒子タイプの分類手法を評価した。

台風等に対する航空機搭載フェーズドアレイ気象レーダによる観測システムの構築

基盤研究(C)

課題番号: 19K03973

研究期間: 2019年04月  -  2022年03月 

代表者: 高橋 暢宏, 山田 広幸, 牛尾 知雄, 金田 幸恵 

直接経費: 3,300,000（円）  間接経費: 4,290,000（円）  金額合計: 990,000（円）

台風進路に関わる「藤原効果」の再考

基盤研究(B)

課題番号: 18H01283

研究期間: 2018年04月  -  2023年03月 

代表者: 伊藤 耕介, 山田 広幸, 山口 宗彦 

直接経費: 13,000,000（円）  間接経費: 16,900,000（円）  金額合計: 3,900,000（円）

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本研究は，2つの渦が接近した際に，両者の経路のパターンが複雑化する「藤原効果」について，渦力学に関する研究者から台風の数値予報に関わる現業機関職員までが連携して研究を進めるものである．初年度となる平成30年度は，研究参画者が次年度以降に研究を円滑に進めるための環境整備や過去の事例の整理や情報収集を行うことを目標とした． <BR> 具体的には，計算機環境を整えるため，年度の初めに，高速な計算を実施するためのサーバーの調達を行った．また，理想化実験を進めるため，調達した計算サーバー上に2次元順圧非発散モデルを構築し，藤原効果の再現実験を開始した．モデル構築は順調に進み，2つの近接する同極の渦を置いて藤原効果を再現する実験を行うことができた．このサーバー上には，順圧非発散モデルのほか，非静力学モデルの実装も行った． <BR> さらに，過去の事例の整理により，台風の進路予報が大外しした場合の多くで，予報を外した台風の近傍に別の渦が存在していることを明らかにした．このことは，台風の進路予報の大外し事例に藤原効果が関与していることを示唆するものである．特に，気象庁全球モデルと非静力学モデルで2016年台風第7号の進路に大きな差異が認められたため，数値実験の結果を調べたところ，数十キロスケールの正渦の生成に伴う藤原効果が関与していることが分かった．このほか，鬼怒川豪雨を引き起こした台風第17号と台風第18号，2015年2つの台風の位置関係に応じて，降水量が異なることをアンサンブルシミュレーションにより明らかにした．このことは，災害をもたらした激しい豪雨が，本研究のテーマにも深くかかわっている場合があるということを示唆している．

台風進路に関わる「藤原効果」の再考

基盤研究(B)

課題番号: 18H01283

研究期間: 2018年04月  -  2023年03月 

代表者: 伊藤 耕介, 山田 広幸, 山口 宗彦 

直接経費: 13,000,000（円）  間接経費: 16,900,000（円）  金額合計: 3,900,000（円）

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本研究は，2つの渦が接近した際に，両者の経路のパターンが複雑化する「藤原効果」について，渦力学に関する研究者から台風の数値予報に関わる現業機関職員までが連携して研究を進めるものである．初年度となる平成30年度は，研究参画者が次年度以降に研究を円滑に進めるための環境整備や過去の事例の整理や情報収集を行うことを目標とした． <BR> 具体的には，計算機環境を整えるため，年度の初めに，高速な計算を実施するためのサーバーの調達を行った．また，理想化実験を進めるため，調達した計算サーバー上に2次元順圧非発散モデルを構築し，藤原効果の再現実験を開始した．モデル構築は順調に進み，2つの近接する同極の渦を置いて藤原効果を再現する実験を行うことができた．このサーバー上には，順圧非発散モデルのほか，非静力学モデルの実装も行った． <BR> さらに，過去の事例の整理により，台風の進路予報が大外しした場合の多くで，予報を外した台風の近傍に別の渦が存在していることを明らかにした．このことは，台風の進路予報の大外し事例に藤原効果が関与していることを示唆するものである．特に，気象庁全球モデルと非静力学モデルで2016年台風第7号の進路に大きな差異が認められたため，数値実験の結果を調べたところ，数十キロスケールの正渦の生成に伴う藤原効果が関与していることが分かった．このほか，鬼怒川豪雨を引き起こした台風第17号と台風第18号，2015年2つの台風の位置関係に応じて，降水量が異なることをアンサンブルシミュレーションにより明らかにした．このことは，災害をもたらした激しい豪雨が，本研究のテーマにも深くかかわっている場合があるということを示唆している．

台風進路に関わる「藤原効果」の再考

基盤研究(B)

課題番号: 18H01283

研究期間: 2018年04月  -  2023年03月 

代表者: 伊藤 耕介, 山田 広幸, 山口 宗彦 

直接経費: 13,000,000（円）  間接経費: 16,900,000（円）  金額合計: 3,900,000（円）

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本研究は，2つの渦が接近した際に，両者の経路のパターンが複雑化する「藤原効果」について，渦力学に関する研究者から台風の数値予報に関わる現業機関職員までが連携して研究を進めるものである．初年度となる平成30年度は，研究参画者が次年度以降に研究を円滑に進めるための環境整備や過去の事例の整理や情報収集を行うことを目標とした． <BR> 具体的には，計算機環境を整えるため，年度の初めに，高速な計算を実施するためのサーバーの調達を行った．また，理想化実験を進めるため，調達した計算サーバー上に2次元順圧非発散モデルを構築し，藤原効果の再現実験を開始した．モデル構築は順調に進み，2つの近接する同極の渦を置いて藤原効果を再現する実験を行うことができた．このサーバー上には，順圧非発散モデルのほか，非静力学モデルの実装も行った． <BR> さらに，過去の事例の整理により，台風の進路予報が大外しした場合の多くで，予報を外した台風の近傍に別の渦が存在していることを明らかにした．このことは，台風の進路予報の大外し事例に藤原効果が関与していることを示唆するものである．特に，気象庁全球モデルと非静力学モデルで2016年台風第7号の進路に大きな差異が認められたため，数値実験の結果を調べたところ，数十キロスケールの正渦の生成に伴う藤原効果が関与していることが分かった．このほか，鬼怒川豪雨を引き起こした台風第17号と台風第18号，2015年2つの台風の位置関係に応じて，降水量が異なることをアンサンブルシミュレーションにより明らかにした．このことは，災害をもたらした激しい豪雨が，本研究のテーマにも深くかかわっている場合があるということを示唆している．

降水雲内の帯電電荷を測定する400MHz帯ラジオゾンデ搭載用の新型センサーの開発

基盤研究(B)

課題番号: 18H01282

研究期間: 2018年04月  -  2021年03月 

代表者: 鈴木 賢士, 森 修一, 大石 哲, 勝俣 昌己, 山田 広幸, 川野 哲也, 中川 勝広 

直接経費: 13,300,000（円）  間接経費: 17,290,000（円）  金額合計: 3,990,000（円）

降水雲内の帯電電荷を測定する400MHz帯ラジオゾンデ搭載用の新型センサーの開発

基盤研究(B)

課題番号: 18H01282

研究期間: 2018年04月  -  2021年03月 

代表者: 鈴木 賢士, 森 修一, 大石 哲, 勝俣 昌己, 山田 広幸, 川野 哲也, 中川 勝広 

直接経費: 13,300,000（円）  間接経費: 17,290,000（円）  金額合計: 3,990,000（円）

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本研究課題は、雷研究に飛躍的な発展をもたらす新たな観測機器の開発を行うもので、開発する観測機器は、降水雲内の降水粒子の帯電電荷をリアルタイムで容易に測定でき、かつ小型軽量・低コストな新しい高層気象観測機器である。この開発のため、初年度は主に、信号処理系、データ伝送系の開発を行い、実際の降水雲への試験放球の結果、概ね良好な結果を得た。これを受けて2019年度（当該年度）は、6月に沖縄・琉球大学キャンパスにおいて、30年前に開発された旧型の電荷ビデオゾンデと本研究課題で試作したプロトタイプの同時放球を実施した。合計3回の試験放球を実施したが、旧型のビデオゾンデの動作不良により性能比較に十分な観測データを得ることはできなかった。しかしながら、新型プロトタイプの単独放球を行った2回の観測結果からは、信号処理系、データ伝送系は正常に作動していることが確認された。ただし、得られたデータには多くのノイズデータが含まれていることがわかり、改良の必要性が明らかになった。この試験放球の結果を受けて、電荷測定センサー部および筐体部分の改造を行い、それを用いて、山形県新庄にある防災科学研究所・雪氷研究センターの人工降雪装置を用いて、地上での比較試験を行った。その後、改良を重ね、現在は改良版プロトタイプが製作され、それを用いた実験室内での試験では良好な結果を得るに至っている。2020度（最終年度）は、降水雲への試験放球を行い、性能比較・評価を行う予定である。

新たな建物強風被害ハザード提案に向けた積雲対流下のドップラーライダー観測

基盤研究(A)

課題番号: 18H03805

研究期間: 2018年04月  -  2021年03月 

代表者: 丸山 敬, 竹見 哲也, 山田 広幸, 山口 弘誠 

直接経費: 35,800,000（円）  間接経費: 46,540,000（円）  金額合計: 10,740,000（円）

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本研究は、地表面摩擦に起因する「風の乱れ」だけでなく、積雲対流下の上昇・下降気流に由来するダウンバーストや竜巻などの「突風」現象を、ドップラーライダーとレーダーを組み合わせた立体的フィールド観測により明らかにし、接地境界層内の変動風速場の解析手法を構築することにより、建物にとって最も危険な最大瞬間風速も評価できる新たな建物強風被害ハザードを提案して被害予測の高精度化を実現し、建物強風災害リスクの軽減に向けた環境構築に寄与しようとするものである。 本年度は、広域上空風および積雲に関する観測と補完的かつ緊密に連携した立体的フィールド観測を行うために、上方スキャン型のドップラーライダーとそれを積載する自動車を購入し、観測地点を移動して機動的な観測を行い、接地境界層の発達および積雲対流下の変動風速場の特性を測定できる体制を整えた。装置の調整を行った後、平成30年8月には京都大学の観測グループ（京都大学生存研、名古屋大学、神戸大学、山梨大学、大阪大学、山口大学、情報通信研究機構(NICT)）と共に神戸-大阪-京都にまたがる関西エリアの観測網内の観測に参加し、積雲発達時の接地境界層内の風速場の観測を行った。その後、機材を沖縄の観測サイトに移設し、積雲対流が安定して発生する冬季の季節風の吹き出し時を狙って観測を行った。この観測は琉球大学の観測グループ（琉球大学、名古屋大学、情報通信研究機構(NICT)、気象庁）と協力して行い、レーダーやゾンデ観測網による上空風および積雲の観測と連携して行った。観測期間内に、前線通過に伴う降雨帯下の強風データの観測結果が得られており、レーダーやゾンデ観測などと併用して強風場の解析を行う予定である。

降水雲内の帯電電荷を測定する400MHz帯ラジオゾンデ搭載用の新型センサーの開発

基盤研究(B)

課題番号: 18H01282

研究期間: 2018年04月  -  2021年03月 

代表者: 鈴木 賢士, 森 修一, 大石 哲, 勝俣 昌己, 山田 広幸, 川野 哲也, 中川 勝広 

直接経費: 13,300,000（円）  間接経費: 17,290,000（円）  金額合計: 3,990,000（円）

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本研究課題は、雷研究に飛躍的な発展をもたらす新たな観測機器の開発を行うもので、開発する観測機器は、降水雲内の降水粒子の帯電電荷をリアルタイムで容易に測定でき、かつ小型軽量・低コストな新しい高層気象観測機器である。この開発のため、初年度は主に、信号処理系、データ伝送系の開発を行い、実際の降水雲への試験放球の結果、概ね良好な結果を得た。これを受けて2019年度（当該年度）は、6月に沖縄・琉球大学キャンパスにおいて、30年前に開発された旧型の電荷ビデオゾンデと本研究課題で試作したプロトタイプの同時放球を実施した。合計3回の試験放球を実施したが、旧型のビデオゾンデの動作不良により性能比較に十分な観測データを得ることはできなかった。しかしながら、新型プロトタイプの単独放球を行った2回の観測結果からは、信号処理系、データ伝送系は正常に作動していることが確認された。ただし、得られたデータには多くのノイズデータが含まれていることがわかり、改良の必要性が明らかになった。この試験放球の結果を受けて、電荷測定センサー部および筐体部分の改造を行い、それを用いて、山形県新庄にある防災科学研究所・雪氷研究センターの人工降雪装置を用いて、地上での比較試験を行った。その後、改良を重ね、現在は改良版プロトタイプが製作され、それを用いた実験室内での試験では良好な結果を得るに至っている。2020度（最終年度）は、降水雲への試験放球を行い、性能比較・評価を行う予定である。

新たな建物強風被害ハザード提案に向けた積雲対流下のドップラーライダー観測

基盤研究(A)

課題番号: 18H03805

研究期間: 2018年04月  -  2021年03月 

代表者: 丸山 敬, 竹見 哲也, 山田 広幸, 山口 弘誠 

直接経費: 35,800,000（円）  間接経費: 46,540,000（円）  金額合計: 10,740,000（円）

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本研究は、地表面摩擦に起因する「風の乱れ」だけでなく、積雲対流下の上昇・下降気流に由来するダウンバーストや竜巻などの「突風」現象を、ドップラーライダーとレーダーを組み合わせた立体的フィールド観測により明らかにし、接地境界層内の変動風速場の解析手法を構築することにより、建物にとって最も危険な最大瞬間風速も評価できる新たな建物強風被害ハザードを提案して被害予測の高精度化を実現し、建物強風災害リスクの軽減に向けた環境構築に寄与しようとするものである。 本年度は、広域上空風および積雲に関する観測と補完的かつ緊密に連携した立体的フィールド観測を行うために、上方スキャン型のドップラーライダーとそれを積載する自動車を購入し、観測地点を移動して機動的な観測を行い、接地境界層の発達および積雲対流下の変動風速場の特性を測定できる体制を整えた。装置の調整を行った後、平成30年8月には京都大学の観測グループ（京都大学生存研、名古屋大学、神戸大学、山梨大学、大阪大学、山口大学、情報通信研究機構(NICT)）と共に神戸-大阪-京都にまたがる関西エリアの観測網内の観測に参加し、積雲発達時の接地境界層内の風速場の観測を行った。その後、機材を沖縄の観測サイトに移設し、積雲対流が安定して発生する冬季の季節風の吹き出し時を狙って観測を行った。この観測は琉球大学の観測グループ（琉球大学、名古屋大学、情報通信研究機構(NICT)、気象庁）と協力して行い、レーダーやゾンデ観測網による上空風および積雲の観測と連携して行った。観測期間内に、前線通過に伴う降雨帯下の強風データの観測結果が得られており、レーダーやゾンデ観測などと併用して強風場の解析を行う予定である。

新たな建物強風被害ハザード提案に向けた積雲対流下のドップラーライダー観測

基盤研究(A)

課題番号: 18H03805

研究期間: 2018年04月  -  2021年03月 

代表者: 丸山 敬, 竹見 哲也, 山田 広幸, 山口 弘誠 

直接経費: 35,800,000（円）  間接経費: 46,540,000（円）  金額合計: 10,740,000（円）

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本研究は、地表面摩擦に起因する「風の乱れ」だけでなく、積雲対流下の上昇・下降気流に由来するダウンバーストや竜巻などの「突風」現象を、ドップラーライダーとレーダーを組み合わせた立体的フィールド観測により明らかにし、接地境界層内の変動風速場の解析手法を構築することにより、建物にとって最も危険な最大瞬間風速も評価できる新たな建物強風被害ハザードを提案して被害予測の高精度化を実現し、建物強風災害リスクの軽減に向けた環境構築に寄与しようとするものである。 本年度は、広域上空風および積雲に関する観測と補完的かつ緊密に連携した立体的フィールド観測を行うために、上方スキャン型のドップラーライダーとそれを積載する自動車を購入し、観測地点を移動して機動的な観測を行い、接地境界層の発達および積雲対流下の変動風速場の特性を測定できる体制を整えた。装置の調整を行った後、平成30年8月には京都大学の観測グループ（京都大学生存研、名古屋大学、神戸大学、山梨大学、大阪大学、山口大学、情報通信研究機構(NICT)）と共に神戸-大阪-京都にまたがる関西エリアの観測網内の観測に参加し、積雲発達時の接地境界層内の風速場の観測を行った。その後、機材を沖縄の観測サイトに移設し、積雲対流が安定して発生する冬季の季節風の吹き出し時を狙って観測を行った。この観測は琉球大学の観測グループ（琉球大学、名古屋大学、情報通信研究機構(NICT)、気象庁）と協力して行い、レーダーやゾンデ観測網による上空風および積雲の観測と連携して行った。観測期間内に、前線通過に伴う降雨帯下の強風データの観測結果が得られており、レーダーやゾンデ観測などと併用して強風場の解析を行う予定である。

豪雨と暴風をもたらす台風の力学的・熱力学的・雲物理学的構造の量的解析

基盤研究(S)

課題番号: 16H06311

研究期間: 2016年05月  -  2021年03月 

代表者: 坪木 和久, 伊藤 耕介, 山田 広幸, 中山 智喜, 篠田 太郎, 高橋 暢宏, 新垣 雄光, 大東 忠保, 山口 宗彦, 森 浩一, 松見 豊 

直接経費: 136,600,000（円）  間接経費: 177,580,000（円）  金額合計: 40,980,000（円）

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1.台風第24号の航空機観測：2018年度には本研究課題のT-PARCIIチームと、北海道大学高橋幸弘教授のSATREPSフィリピンプロジェクトと共同で、猛烈な台風第24号の航空機観測を実施した。両プロジェクトから航空機使用料を負担し、9月25～28日の4日間で4回の航空機観測を行った。さらにこの共同観測ではじめてフィリピン空域における観測を実施できた。この観測においても台湾中央気象局と共同観測を実施した。この観測でも眼への貫入観測を6回実施し、眼内部と周辺で60個のドロップゾンデ観測を実施した。さらに新しいドロップゾンデの精度を検証するために、台風への飛行の途上において、南大東島付近で南大東島から放球した気球観測との比較・検証を5回行い、ドロップゾンデが高精度のデータであることを示した。 2.ドロップゾンデ観測データのリアルタイム転送：台風第24号の観測において、ドロップゾンデのデータを取得後1分以内に、世界中の気象予報機関にリアルタイム送信し、この台風の実際の予測に貢献した。航空機からドロップゾンデデータを、リアルタイム送信するシステムを作り上げた。気象庁、イギリス気象局、ヨーロッパ中期予報センターの世界主要予報機関で今回の観測データを予報に使用され、台風第24号の予報に貢献した。 3．ドローン観測：名古屋大学内に突風風洞を建設し、これを用いてマルチコプターの突風応答を解明する研究を実施した。これにより突風の作用によりタンデムローターに強い非定常モーメントが生じる条件を明らかにした。 4．エアロゾル観測：琉球大学でエアロゾル粒径分布の測定を行うとともに、8月以降通年で小型センサを用いたPM2.5重量濃度を行った。9月29日および10月4日に台風24号および25号が、観測地点の西側40kmおよび100km程度を通過し、粗大粒子の重量濃度の変化が観測された。

豪雨と暴風をもたらす台風の力学的・熱力学的・雲物理学的構造の量的解析

基盤研究(S)

課題番号: 16H06311

研究期間: 2016年05月  -  2021年03月 

代表者: 坪木 和久, 伊藤 耕介, 山田 広幸, 中山 智喜, 篠田 太郎, 高橋 暢宏, 新垣 雄光, 大東 忠保, 山口 宗彦, 森 浩一, 松見 豊 

直接経費: 136,600,000（円）  間接経費: 177,580,000（円）  金額合計: 40,980,000（円）

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1.台風第24号の航空機観測：2018年度には本研究課題のT-PARCIIチームと、北海道大学高橋幸弘教授のSATREPSフィリピンプロジェクトと共同で、猛烈な台風第24号の航空機観測を実施した。両プロジェクトから航空機使用料を負担し、9月25～28日の4日間で4回の航空機観測を行った。さらにこの共同観測ではじめてフィリピン空域における観測を実施できた。この観測においても台湾中央気象局と共同観測を実施した。この観測でも眼への貫入観測を6回実施し、眼内部と周辺で60個のドロップゾンデ観測を実施した。さらに新しいドロップゾンデの精度を検証するために、台風への飛行の途上において、南大東島付近で南大東島から放球した気球観測との比較・検証を5回行い、ドロップゾンデが高精度のデータであることを示した。 2.ドロップゾンデ観測データのリアルタイム転送：台風第24号の観測において、ドロップゾンデのデータを取得後1分以内に、世界中の気象予報機関にリアルタイム送信し、この台風の実際の予測に貢献した。航空機からドロップゾンデデータを、リアルタイム送信するシステムを作り上げた。気象庁、イギリス気象局、ヨーロッパ中期予報センターの世界主要予報機関で今回の観測データを予報に使用され、台風第24号の予報に貢献した。 3．ドローン観測：名古屋大学内に突風風洞を建設し、これを用いてマルチコプターの突風応答を解明する研究を実施した。これにより突風の作用によりタンデムローターに強い非定常モーメントが生じる条件を明らかにした。 4．エアロゾル観測：琉球大学でエアロゾル粒径分布の測定を行うとともに、8月以降通年で小型センサを用いたPM2.5重量濃度を行った。9月29日および10月4日に台風24号および25号が、観測地点の西側40kmおよび100km程度を通過し、粗大粒子の重量濃度の変化が観測された。

豪雨と暴風をもたらす台風の力学的・熱力学的・雲物理学的構造の量的解析

基盤研究(S)

課題番号: 16H06311

研究期間: 2016年05月  -  2021年03月 

代表者: 坪木 和久, 伊藤 耕介, 山田 広幸, 中山 智喜, 篠田 太郎, 高橋 暢宏, 新垣 雄光, 大東 忠保, 山口 宗彦, 森 浩一, 松見 豊 

直接経費: 136,600,000（円）  間接経費: 177,580,000（円）  金額合計: 40,980,000（円）

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1.台風第24号の航空機観測：2018年度には本研究課題のT-PARCIIチームと、北海道大学高橋幸弘教授のSATREPSフィリピンプロジェクトと共同で、猛烈な台風第24号の航空機観測を実施した。両プロジェクトから航空機使用料を負担し、9月25～28日の4日間で4回の航空機観測を行った。さらにこの共同観測ではじめてフィリピン空域における観測を実施できた。この観測においても台湾中央気象局と共同観測を実施した。この観測でも眼への貫入観測を6回実施し、眼内部と周辺で60個のドロップゾンデ観測を実施した。さらに新しいドロップゾンデの精度を検証するために、台風への飛行の途上において、南大東島付近で南大東島から放球した気球観測との比較・検証を5回行い、ドロップゾンデが高精度のデータであることを示した。 2.ドロップゾンデ観測データのリアルタイム転送：台風第24号の観測において、ドロップゾンデのデータを取得後1分以内に、世界中の気象予報機関にリアルタイム送信し、この台風の実際の予測に貢献した。航空機からドロップゾンデデータを、リアルタイム送信するシステムを作り上げた。気象庁、イギリス気象局、ヨーロッパ中期予報センターの世界主要予報機関で今回の観測データを予報に使用され、台風第24号の予報に貢献した。 3．ドローン観測：名古屋大学内に突風風洞を建設し、これを用いてマルチコプターの突風応答を解明する研究を実施した。これにより突風の作用によりタンデムローターに強い非定常モーメントが生じる条件を明らかにした。 4．エアロゾル観測：琉球大学でエアロゾル粒径分布の測定を行うとともに、8月以降通年で小型センサを用いたPM2.5重量濃度を行った。9月29日および10月4日に台風24号および25号が、観測地点の西側40kmおよび100km程度を通過し、粗大粒子の重量濃度の変化が観測された。

南西諸島とフィリピンのドップラーレーダーを用いた台風の構造と強度の関係解明

基盤研究(B)

課題番号: 16H04053

研究期間: 2016年04月  -  2019年03月 

代表者: 山田　広幸  研究分担者: 和田 章義 気象庁気象研究所, 台風研究部, 主任研究官 (20354475) 久保田 尚之 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (40359211) 嶋田 宇大 気象庁気象研究所, 台風研究部, 研究官 (60750651)

直接経費: 13,600,000（円）  間接経費: 4,080,000（円）  金額合計: 17,680,000（円）

南西諸島とフィリピンのドップラーレーダーを用いた台風の構造と強度の関係解明

基盤研究(B)

課題番号: 16H04053

研究期間: 2016年04月  -  2019年03月 

代表者: 山田 広幸, 和田 章義, 久保田 尚之, 嶋田 宇大, 岩井 宏徳, 伊藤 耕介, 山本 真之, 北畠 尚子 

直接経費: 13,600,000（円）  間接経費: 17,680,000（円）  金額合計: 4,080,000（円）

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南西諸島とフィリピンで運用される気象ドップラーレーダーを用いて、台風の気流構造と中心気圧を推定し、台風の構造と強度の関係を調べた。3年の研究期間において、レーダー観測範囲を通過した台風48事例について強度推定を実施した。強度が急速に増加する事例について、目を取り囲む壁雲の収縮（半径の減少）が強度の変化と関係することを明らかにした。また、小さい目を持つ台風は強度の時間変化が大きいことも明らかにした。さらに、フィリピンを通過する猛烈な勢力の台風について、移動が速い場合は海洋の冷却の影響を受けずに強度を維持できることを観測と数値実験から明らかにした。