阪 PAWR

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はじめに
・気象庁「高解像度降水ナウキャスト」は、Ｃバンドレーダ
とＸバンドMPレーダ（XRAIN）観測データを用いて、５分
毎の250mメッシュの降水分布と60分先までのナウキャ
スト情報を発信している。
・阪大吹田キャンパス（2012年5月）とＮＩＣＴ神戸（2014年
3月）に設置されたフェーズドアレイ気象レーダ（PAWR）
より、２台のPAWRによる30秒毎の高分解能３次元観
測（100mレンジ間隔、100仰角）が可能となった。
⇒ 本研究ではdual‐Doppler観測を含む30秒毎の
３次元観測データの利用方法と将来展望につい
て議論する。
パラボラアンテナによる
３次元立体観測
（15仰角 ⇒ ５分）
気象庁高解像度降水ナウキャスト
１次元フェーズドアレイアンテナによる
３次元詳細観測（１１０仰角 ⇒ ３０秒）
2
孤立積乱雲による局地的大雨
2012年07月26日,17:38:16の３次元降水分布．京都府南部の京田辺市
付近の降雨の３次元構造を北東方向から眺める（格子間隔 100m）．
⇒ 17:20:16～18:10:46の動画（30秒間隔）．
3
梅雨期における降雨帯
（2013/7/13, 15:20～16:20）
六甲山
大阪平野
生駒山
2013年07月13日15時20分から16時20分までの30秒毎の３次元降雨分布
を大阪平野南部から眺める．組織化されたレインバンドでも上空の降水
10fps → 300倍速
コアが落下してくる.
4
神戸・吹田ＰＡＷＲの観測範囲
⼤阪⼤学吹⽥キャンパス
（阪⼤PAWR）
NICT未来ICT研究所
（神⼾PAWR、DPL）
60 km
60 km
● Dual-Doppler観測による３次元風速ベクトル算出
● ２方向からの観測による降雨減衰補正
5
発達する対流雲 (08:00～10:00, Sep 11, 2014)
08:10:02
08:40:02
09:10:02
09:40:02
10 km
40 km
2014/09/11 08:05:02
6
３０秒毎 dual-Doppler解析
(2014/9/11)
CAPPI HT = 4 km
09:45:00 JST
09:45:30 JST
09:46:00 JST
09:46:30 JST
09:47:00 JST
09:47:30 JST
● 30秒毎に見ても、水平風速ベクトル(u+v）はほとんど変化しないが、
降水コアは成長している＠X=-30km, Y=-24km付近
●データ品質管理を行っていないため（特に神戸PAWR）ノイズデータが多い
7
３０秒毎 dual-Doppler解析
(2014/9/11)
Y = ‐20 km
HEIGHT (km)
09:45:00 JST
09:45:30 JST
09:46:00 JST
09:46:30 JST
09:47:00 JST
09:47:30 JST
09:48:00 JST
09:48:30 JST
09:49:00 JST
Est-West distance from Suita PAWR (km)
● 鉛直風速分布(u+w）も30秒ではほとんど変化しない
8
降水の成長とエコーの３次元移動ベクトル
09:47:00 JST
1) 水平・鉛直風速 u,v,w ← dual‐Doppler解析
2) 雨滴の終端落下速度 Vt ← 反射強度(Ze)から推定
3) 降水エコーの３次元移動ベクトル ← 30秒毎データから
TREC (Tracking Radar Echoes by Correlation)法で計算
4) 降水強度の盛衰量 ←移動ベクトル or dual‐Doppler風速
鉛直方向のエコーの動きを考えると、
09:50:00 JST
強い上昇流 (> 6 m/s)中では移動ベクトルは上向き
vertical motion:
w + Vt > 0
下降流や弱い上昇流中では移動ベクトルは下向き
vertical motion:
w + Vt < 0
09:53:00 JST
しかし、これに降水の盛衰を加えて考える必要
がある。移動ベクトルが上向きでも下向きでも、
衝突併合によって降水は成長するが、成長率は
雲水量に比例するので上昇流中の方が有利と
考えられる。 ⇒ 詳細な解析は今後の研究課題
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ビッグデータ同化によるゲリラ豪雨予測（三好ＣＲＥＳＴ）
ＣＲＥＳＴ研究課題「ビッグデータ同化」の技術革新の創出によるゲリラ豪雨予測の実証 (H25-30年度)
研究代表者：三好建正 (理研ＡＩＣＳ)
研究グループ：富田浩文(理研ＡＩＣＳ)、佐藤晋介（ＮＩＣＴ）、牛尾知雄（大阪大）、石川裕（東京大）
フェーズドアレイ気象
レーダー
2基で1GB/30sec
次期ひまわり
500MB/2.5min
A‐1. 品質管理
A‐2. データ処理
B‐1. 品質管理
B‐2. データ処理
①アンサンブル30秒
予測シミュレーション
2 PFLOP
アンサンブル予測
シミュレーション
シミュレーション
200GB
データ
データ
②アンサンブル
データ同化
2 PFLOP
アンサンブル解析
シミュレーション
シミュレーション
200GB
データ
データ
30秒毎に繰り返し計算
解析データ
2GB
③30分予測
シミュレーション
1.2 PFLOP
30分予測データ
2GB
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データ同化実験の結果
15:06:00 JST after the 12th assimilation
NO DA
WITH DA
Observation
W
E
W
E
W
E
S
N
S
N
S
N
11
データ公開（http://pawr.nict.go.jp/）
グーグル
マップス表示
リアルタイム表示（１分以内）
降雨サマリー
過去データ
の利用
神戸・沖縄PAWRもWeb公開開始
http://pawr.nict.go.jp/pawr/kobe/web/
http://pawr.nict.go.jp/pawr/okinawa/web/
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モバイルコンテンツ開発＆配信実験
(株)エムティーアイとの共同研究
「フェーズドアレイ気象レーダーによる豪雨予報に関するモバイルコンテンツ開発」
豪雨の可能性
ある地域
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まとめ
 フェーズドアレイ気象レーダーによる30秒毎の３次元観測
データの利用方法として、３次元アニメーションによる降水
コアの動態を紹介した。短時間予測／降水ナウキャストの
精度向上が期待される。
 神戸と吹田PAWRによる30秒毎のdual-Doppler観測による
３次元風速分布（少なくとも数分間は維持）について紹介し
た。今後、降水の移動ベクトルを組み合わせることで、降
水の成長に関する新しい知見が期待される。
 30秒毎に更新する30分予測を目指した「ビッグデータ同化」
システム（三好CREST）、豪雨予報に関するモバイルコンテ
ンツの配信実験（エムティーアイとの共同研究）は近い将来
に実現される予定である。
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