要旨

山上　和浩

2010年7月から国土交通省河川局により設置されたXバンドMP (Multi-Parameter)レーダの試験運用が始まった。このレーダによって、従来の気象庁のCバンドレーダより詳細な降雨観測が可能となった。一方、TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission:熱帯降雨観測衛星)からは降雨レーダ(PR)による降雨観測がなされている。本研究では東海地方に設置されている3基のMPレーダ同士で各パラメータ(レーダ反射因子Zh、レーダ反射因子差ZDR、偏波間位相差変化率KDP、降水強度Rr)の比較を、2010年8月～2011年5月までの9事例について行った。その結果、KDP以外のパラメータはレーダから離れた場所になるほど過小評価をする傾向にあることが分かった。これらの原因として、降水システムの高度変化が考えられた。さらに3基のMPレーダの降水強度推定の特徴を明らかにするために、TRMM PRの他にディスドロメータを用いて、2010年8月～2011年5月までの9事例について降水強度のデータの比較を行った。MPレーダ同士の比較結果から、KDPが降水強度推定に最も役に立つように思えるが、しかしMPレーダとPRの比較を行ったところ、MPレーダのRrを算出するアルゴリズムの中で、Zhから推定したRrはPRの降水強度Rと比較的一致していたが、KDPから推定したRrはPRのRと比べて過大評価をすることが明らかとなった。この過大評価した推定値はKDP-R理論式から算出したRrと比べても約1.3倍となっていた。この結果を踏まえて、理論式を用いて再度MPレーダのRrを推定し、PRとの比較を行ったところ、今度は比較的一致する結果が得られた。しかし局所的な強雨があるケースにおいては違いが見られ、このようなケースではZhは過小評価、KDPは過大評価をする傾向にあった。さらに理論式から算出したRrとディスドロメータとの比較を行った。その結果、MPレーダのKDP-R理論式から算出したRrは過大評価、Zh-R理論式から算出したRrは大部分のケースは一致していたが、一部のケースにおいて過小評価が見られた

Operational test of X-band Multi-Parmeter (MP) radar network installed by the River Bureau of the Ministry of Land, Infrastructure , Transport and Tourism, Kapan (MLIT) has started from July 2010. By these radars, more detailed precipitation observation than the C-band radars of the Japan Meteorological Agency (JMA) is attained. On the other hand, TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) is performing rain observation with precipitation radar (PR). In this study, comparison of the MP radar data installed in the Tokai area for nine cases from August 2010 ti May 2011 is performed, and their rain rates are compared with TRMM PR and disdrometer to clarify the characteristics of precipitation estimation of these three MP radars.
At first, each parameter (reflecctivity (Zh), differential reflectivity (Zdr), specific differential phase (Kdp) and rain rate (Br)) is compared amang three MP radars, It turns out that all parameters except for Kdp tend to underestimate depending on the distance from the radar. Vertical variation of rain seems to cause the underesitimation. Kdp seems to be the most helpful to precipitation intensity estimation. However, when the rain rate (Rr) is compared with PR, the Br computed from a theoretical formula of the Kdp - Rr relationship. Based on this result, Rr of MP radar is recalculated from Kdp using the theoretical formula. The obtained result becames comparatively in agreement with PR. However, the dofferences appear int the case with local strong rains. Finally, comparison of Rr computed from the teoretical formula with the dsdrometer is performed. Rr computed from the Kdp - R theoretical formula of MP radar is overestimated, while Rr computed from the Zh - R theoretical formula is underestimated.