報告書番号

N04021

タイトル（和文）

二台のドップラーレーダーによる同時観測データを用いた３次元風速場解析手法の構築と適用

タイトル（英文）

Development and Application of a Method to Analyze a Three-Dimensional Wind Field Using Data from Dual-Doppler Observations

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

二台のドップラーレーダーによる同時観測データを用いた大気３次元風速場の推定手法（Dual-Doppler 解析手法）を構築した．東北会津盆地にて研究用レーダーを用いた観測を実施し，取得された雷雨観測データに本手法を適用した．その結果，雷雲内に特徴的な以下の風速場構造，1) 強い上昇流を伴う正負二つの渦の形成，2) 渦の形成のトリガーとなる風速の収束域の存在，3) 上昇流の上層での発散，4) 障害物を避ける流れ場，が明らかとなった．一方，Dual-Doppler 解析によって得られた風速場を比較の基準として，一台のドップラーレーダー情報から水平風速場を推定する拡張 VVP 法の精度検証をおこなった．その結果，定性的には重要な風速場構造を推定できており，特に，高度 4 km 以低であれば，定量的に十分な精度を有することが明らかとなった．

概要 （英文）

A method to estimate a three-dimensional wind field is developed using data from dual-Doppler observations in this study. This dual-Doppler analysis method is applied to a severe thunderstorm observed by 3-cm wavelength Doppler radars installed in Tohoku district of Japan. The result reveals a typical structure of a thunderstorm with twin cyclonic and anti-cyclonic vortices. Strong updrafts within the thunderstorm are responsible for a mature stage of the storm. The method can provide important information on a wind field for understanding dynamic airflows and for evaluating other methods to estimate or forecast a wind field. An extended version of the Volume Velocity Processing (EVVP) method for single-Doppler retrieval of a horizontal wind field is evaluated with the winds from dual-Doppler analysis. Qualitatively, the EVVP method can capture key features of the storm applied. The quantitative comparison demonstrates that the EVVP method can perform well below the height of 4 kilometers even for a severe storm. Data quality of winds from the EVVP method is enough to be assimilated into a mesoscale meteorological model to improve the ability of precipitation forecasting.

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