2021/03/31 更新

写真a

タカハシ ノブヒロ
髙橋 暢宏
TAKAHASHI Nobuhiro
所属
宇宙地球環境研究所 附属飛翔体観測推進センター 教授
職名
教授

学位 3

  1. 博士(理学) ( 1994年3月   北海道大学 ) 

  2. 理学修士 ( 1990年3月   北海道大学 ) 

  3. 理学士 ( 1988年3月   北海道大学 ) 

研究キーワード 2

  1. 気象 レーダ

  2. 人工衛星

研究分野 1

  1. 自然科学一般 / 大気水圏科学  / 気象 レーダ 人工衛星観測

現在の研究課題とSDGs 2

  1. 衛星搭載レーダを用いた降水推定と降水システムに関する研究

  2. マルチパラメータフェーズドアレイレーダ等の開発・活用による豪雨・竜巻予測情報の高度化と利活用に関する研究

経歴 2

  1. 国立研究開発法人 情報通信研究機構   電磁波計測研究部 センシングシステム研究室   室長

    2013年8月 - 2015年4月

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    国名:日本国

  2. 独立行政法人 情報通信研究機構   経営企画部

    2012年9月 - 2013年7月

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    国名:日本国

学歴 3

  1. 北海道大学   理学研究科   地球物理学科

    1990年4月 - 1994年3月

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    備考: 博士後期課程 博士(理学)

  2. 北海道大学   地球科学研究科   気象学

    1988年4月

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    国名: 日本国

  3. 北海道大学   理学部   地球物理学科

    1984年4月 - 1988年3月

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    国名: 日本国

所属学協会 4

  1. American Meteorological Society

  2. IEEE

  3. 日本気象学会

  4. 日本リモートセンシング学会

 

論文 35

  1. Mesoscale and convective scale features of heavy rainfall events in late period of the Baiu season in July, 1988, Nagasaki prefecture 査読有り

    N. Takahashi, H. Uyeda, K. Kikuchi, and K. Iwanami

    Journal of the Meteorological Society of Japan   74 巻   頁: 539-561   1996年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  2. Evolution process and precipitation particles of an isolated echo observed with dual-polarization Doppler Radar near Sapporo on July 9, 1992 査読有り

    N. Takahashi, H. Uyeda, and K. Kikuchi

    Journal of the Faculty of Science, Hokkaido University, Series VII   10 巻 ( 1 ) 頁: 135-153   1996年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(大学,研究機関等紀要)  

  3. Doppler radar observations of orographic effects of isolated echoes during the Baiu season at Nagasaki Prececture, on July 14 and 15, 1998 査読有り

    N. Takahashi, H. Uyeda, K. Kikuchi, and K. Iwanami

    Journal of the Faculty of Science, Hokkaido University, Series VII   9 巻 ( 5 ) 頁: 463-479   1995年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(大学,研究機関等紀要)  

  4. 降雪機構からみた北海道の酸性雨 査読有り

    泉 裕明、菊地勝弘、加藤禎博、高橋暢宏、上田 博、遊馬芳雄

    天気   43 巻   頁: 147-158   1996年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  5. Doppler radar observation of the structure and characteristics of tropical clouds during the TOGA-COARE IOP in Manus, Papua New Guinea -Three case studies on November 23 and December 16 査読有り

    N. Takahashi and H. Uyeda

      74 巻   頁: 427-442   1995年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  6. Doppler radar observations on the structure and characteristics of tropical clouds during TOGA-COARE IOP in Manus, Papua New Guinea Outline of the obervation 査読有り

    H. Uyeda, Y. Asuma, N. Takahashi, S. Shimizu, O. Kikuchi, A. Kinoshita, S. Matsuoka, M. Katsumata, K. Takeuchi, T. Endoh, M. Ohi, S. Satoh, Y. Tachibana, T. Ushiyama, Y. Fujiyoshi, R. Shirooka, N. Nishi, T. Tomita, H. Ueda, T. Sueda, and A. Sumi

      74 巻   頁: 415-426   1995年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  7. A Doppler radar observation on wave-like echoes generated in a strong vertical shear 査読有り

    N. Takahashi, H. Uyeda, and K. Kikuchi,

    Journal of the Meteorological Society of Japan   71 巻   頁: 357-365   1993年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  8. CRL airborne multiparameter precipitation radar (CAMPR): System description and preliminary results 査読有り

    H. Kumagai, K. Nakamura, H. Hanado, K. Okamoto, N. Hosaka, N. Miyano, T. Kozu, N. Takahashi, T. Iguchi, and H. Miyauchi,

    IEICE Trans. Com.   E79-B 巻   頁: 770-778   1996年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  9. Analysis of Surface Cross-Sectional Data Taken During the 90 degrees Yaw Experiment of the TRMM Precipitation Radar

    Takahashi Nobuhiro

    IEEE TRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING   58 巻 ( 8 ) 頁: 5729 - 5738   2020年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TGRS.2020.2969192

    Web of Science

  10. Initial Observations for Precipitation Cores With X-Band Dual Polarized Phased Array Weather Radar

    Kikuchi Hiroshi, Suezawa Taku, Ushio Tomoo, Takahashi Nobuhiro, Hanado Hiroshi, Nakagawa Katsuhiro, Osada Masahiko, Maesaka Tsuyoshi, Iwanami Koyuru, Yoshimi Kazuhiro, Mizutani Fumihiko, Wada Masakazu, Hobara Yasuhide

    IEEE TRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING   58 巻 ( 5 ) 頁: 3657 - 3666   2020年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TGRS.2019.2959628

    Web of Science

  11. A Feasibility Study on Wide Swath Observation by Spaceborne Precipitation Radar

    Yamamoto Kosuke, Kubota Takuji, Takahashi Nobuhiro, Kanemaru Kaya, Masaki Takeshi, Furukawa Kinji

    IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN APPLIED EARTH OBSERVATIONS AND REMOTE SENSING   13 巻   頁: 3047 - 3057   2020年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/JSTARS.2020.2998724

    Web of Science

  12. Analysis of a Precipitation System that Exists above Freezing Level Using a Multi-Parameter Phased Array Weather Radar

    Takahashi Nobuhiro

    ATMOSPHERE   10 巻 ( 12 )   2019年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3390/atmos10120755

    Web of Science

  13. Development of Multi-Parameter Phased Array Weather Radar (MP-PAWR) and Early Detection of Torrential Rainfall and Tornado Risk 査読有り

    Takahashi Nobuhiro, Ushio Tomoo, Nakagawa Katsuhiro, Mizutani Fumihiko, Iwanami Koyuru, Yamaji Akihiko, Kawagoe Takeshi, Osada Masahiko, Ohta Takehiro, Kawasaki Masaki

    JOURNAL OF DISASTER RESEARCH   14 巻 ( 2 ) 頁: 235-247   2019年3月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

  14. FEASIBILITY STUDY OF GPM/DPR WIDE SWATH OBSERVATION

    Yamamoto Kosuke, Furukawa Kinji, Takahashi Nobuhiro, Kubota Takuji

    2019 IEEE INTERNATIONAL GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING SYMPOSIUM (IGARSS 2019)     頁: 4467-4469   2019年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

  15. EVALUATION OF SPACEBONE PRECIPITATION RADAR BY USING HIGH DENSITY OBSERVATION DURING THE TRMM END-OF-MISSION EXPERIMENT

    Takahashi Nobuhiro

    IGARSS 2018 - 2018 IEEE INTERNATIONAL GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING SYMPOSIUM     頁: 9308-9311   2018年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

  16. Analysis of the GPM/DPR Wide Swath Experiment Assuming Future Spaceborne Precipitation Radar

    Yamamoto Kosuke, Furukawa Kinji, Takahashi Nobuhiro, Kubota Takuji, Oki Riko, Kanemaru Kaya

    SENSORS, SYSTEMS, AND NEXT-GENERATION SATELLITES XXII   10785 巻   2018年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1117/12.2325273

    Web of Science

  17. Development of Algorithm for Discriminating Hydrometeor Particle Types With a Synergistic Use of CloudSat and CALIPSO

    Kikuchi M., Okamoto H., Sato K., Suzuki K., Cesana G., Hagihara Y., Takahashi N., Hayasaka T., Oki R.

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-ATMOSPHERES   122 巻 ( 20 ) 頁: 11022-11044   2017年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/2017JD027113

    Web of Science

  18. Surface echo characteristics derived from the wide swath experiment of the precipitation radar (PR) onboard Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) satellite during its end of mission operation 査読有り

    Takahashi, N.

    IEEE Trans., Geo. and Remote Sens.   55 巻 ( 4 ) 頁: 1-6   2017年4月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TGRS.2016.2633971

  19. Surface Echo Characteristics Derived From the Wide Swath Experiment of the Precipitation Radar Onboard TRMM Satellite During Its End-of-Mission Operation

    Takahashi Nobuhiro

    IEEE TRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING   55 巻 ( 4 ) 頁: 1988-1993   2017年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TGRS.2016.2633971

    Web of Science

  20. Overview of the End-of-Mission Observation Experiment of the Precipitation Radar onboard Tropical Rainfall Measuring Mission Satellite 査読有り

    Takahashi, N., H. Hanado, K. Nkamura, K. Kanemaru, T. Iguchi, K. Nakagawa, T. Nio, T. Kubota, R. Oki and N. Yoshida

    IEEE Trans., Geo. and Remote Sens.   54 巻 ( 6 ) 頁: 3450-3459   2016年6月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TGRS.2016.2518221

  21. Simulation of EarthCARE Spaceborne Doppler Radar Products using Ground-based and Airborne Data: Effects of Aliasing and Non-Uniform Beam-filling 査読有り

    Sy O., S. Tanelli, N. Takahashi, Y. Ohno, H. Horie, and P. Kollias

    IEEE TRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING   52 巻 ( 2 ) 頁: 1463-1479   2014年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  22. Polarimetric radar observation of the melting layer in a convective rainfall system during the rainy season over the East China Sea 査読有り

    Shusse, Y., N. Takahashi, K. Nakagawa, S. Satoh, and T. Iguchi

    Journal of applied meteorology and climatology   50 巻 ( 2 ) 頁: 354-367   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  23. Characteristics of Polarimetric Radar Variables in Three Types of Rainfalls in a Baiu Front Event over the East China Sea 査読有り

    Shusse, Y., K. Nakagawa, N. Takahashi, S. Satoh, and T. Iguchi

    Journal of the Meteorological Society of Japan   87 巻 ( 5 ) 頁: 865-875   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  24. GSMaP Passive Microwave Precipitation Retrieval Algorithm: Algorithm Description and Validation 査読有り

    Aonashi, K. J. Awaka, M. Hirose, T. Kozu, T. Kubota, G. Liu, S. Shige, S. Kida, S. Seto and N. Takahashi

    Journal of the Meteorological Society of Japan   87A 巻   頁: 119-136   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  25. An Evaluation of Over-Land Rain Rate Estimates by GSMaP and GPROF Algorithms: The Role of Lower-Frequency Channels 査読有り

    Seto, S., T. Kubota, T. Iguchi, N. Takahashi and T. Oki

    Journal of the Meteorological Society of Japan   87A 巻   頁: 183-202   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  26. A Kalman Filter Approach to the Global Satellite Mapping of Precipitation (GSMaP) from Combined Passive Microwave and Infrared Radiometric Data 査読有り

    Ushio. T, K. Sasashige, T. Kubota, S. Shige, K. Okamoto, K. Aonashi, T. Inoue, N. Takahashi, T. Iguchi and M. Kachi

    Journal of the Meteorological Society of Japan   87A 巻   頁: 137-151   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  27. Characteristics of TRMM/PR System Noise and Their Application to the Rain Detection Algorithm 査読有り

    N. Takahashi and T. Iguchi

    IEEE Transaction on Geoscience and Remote Sensing   46 巻   頁: 1697-1704   2008年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  28. Physical validation of microwave properties of winter precipitation over Sea of Japan 査読有り

    Aonashi, K., T. Koike K. Muramoto, K. Imaoka, N. Takahashi, G. Liu , and Y. Noh

    IEEE TRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING   45 巻 ( 7 ) 頁: 2247-2258   2007年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  29. Global Precipitation Map using Satelliteborne Microwave Radiometers by the GSMaP Project : Production and Validation 査読有り

    Kubota, T., S. Shige, H. Hashizume, K. Aonashi, N. Takahashi, S. Seto, M. Hirose, Y. N. Takayabu, T. Ushio, M. Kachi, and K. Okamoto

    IEEE TRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING   45 巻 ( 7 ) 頁: 2259-2275   2007年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  30. Estimation of path-integrated attenuation and its non-uniformity from TRMM/PR range profile data 査読有り

    N. Takahashi, H. Hanado and T. Iguchi

    IEEE Transaction on Geoscience and Remote Sensing   44 巻   頁: 3276-3283   2006年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  31. Estimation and correction of beam mismatch of the precipitation radar after an orbit boost of the Tropical Rainfall Measuring Mission satellite 査読有り

    N. Takahashi, and T. Iguchi

    IEEE Transaction on Geoscience and Remote Sensing   42 巻   頁: 2362-2369   2004年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  32. Study of quantization effects on rainfall rate estimation from GPM dual-frequency radar 査読有り

    R. Mardiana, T. Iguchi, N. Takahashi and H. Hanado

    IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters   42 巻   頁: 220-223   2004年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  33. A dual-frequency rain profiling method without the use of a surface reference technique 査読有り

    R. Mardiana, T. Iguchi, N. Takahashi,

    IEEE Transaction on Geoscience and Remote Sensing   42 巻   頁: 2214-2225   2004年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  34. Four year result of external calibration for precipitation radar (PR) of the Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) satellite 査読有り

    N. Takahashi, H. Kuroiwa, T. Kawanishi

    IEEE Transaction on Geoscience and Remote Sensing   41 巻   頁: 2398-2403   2003年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  35. Internal and meso-gamma scale structures of Baiu frontal rainbands observed at Shigaraki, Shiga Prefecture by using a Dual -Polarization Doppler radar 査読有り

    N. takahashi, H. Uyeda, S. Shimizu, Y. Asuma, K. Kikuchi, T. Harimaya, A. Watanabe and M. D. Yamanaka

    Journal of the Faculty of Science, Hokkaido University, Series VII   9 巻 ( 5 ) 頁: 481-508   1995年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(大学,研究機関等紀要)  

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書籍等出版物 1

  1. 地球観測の将来構想に関わる世界動向の分析

    下田陽久ほか17名( 担当: 共著)

    日本気象学会  2017年11月  ( ISBN:978-4-904129-17-3

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    記述言語:日本語 著書種別:学術書

    地球観測衛星計画の世界動向を分析し、日本の将来の方向性について検討した。

MISC 1

  1. The CRL airborne multiparameter precipitation radar (CAMPR) and the first observation results

    N. Takahashi, H. Kumagai, H. Hanado, T. Kozu, and K. Okamoto  

    27th conference on radar meteorology   頁: 770-778   1995年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語  

講演・口頭発表等 7

  1. Development of multi-parameter phased array weather radar and the early detection of torrential rainfall 国際会議

    TAKAHASHI,N., T. USHIO, M. WADA, K. IWANAMI, A. YAMAJI, N. OHTA, M. OSADA, M. KAWASAKI, T. SHINODA, and T. OHTA

    ERAD2016 

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    開催年月日: 2016年10月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Antalya, Turkey   国名:トルコ共和国  

  2. Early result of 90-degree yaw experiment during the TRMM end of mission descent 国際会議

    Takahashi N., T. Iguchi, H. Hanado and K. Nakamura

    ERAD2016 

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    開催年月日: 2016年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Antalya, Turkey   国名:トルコ共和国  

  3. Surface echo characteristics from TRMM/EOM experimental data 国際会議

    Takahashi, N.

    PMM2016 

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    開催年月日: 2016年10月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Houston, USA   国名:アメリカ合衆国  

  4. Future precipitation measuring mission from space

    Takahashi N., K. Furukawa, Y. Muraki, M. Kachi, and R. Oki

    JpGU 2016 

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    開催年月日: 2016年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Makuhari, Japan   国名:日本国  

  5. Overview and preliminary results of end of mission experiments of the Tropical Rainfall Measuring Mission Satellite (TRMM) 国際会議

    Takahashi, N., H. Hanado, T. Iguchi, K. Nakmura, K. Kanemaru, T. Nio, and R. Oki

    37th Conference on Radar Meteorology 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Oklahoma, USA   国名:アメリカ合衆国  

  6. Preliminary analysis of the TRMM end of mission experiment 国際会議

    Takahashi, N., H. Hanado, T. Iguchi, K. Nakmura, K. Kanemaru, T. Nio, and R. Oki

    PMM2015 

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    開催年月日: 2015年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Baltimore USA   国名:アメリカ合衆国  

  7. Scanning cloud profiling radar concept for ISS/JEM

    Takahashi, N., H. Horie, H. Hanado, K. Nakagawa, and Y. Ohno

    JpGU 2015 

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    開催年月日: 2015年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Yokohama   国名:日本国  

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共同研究・競争的資金等の研究課題 1

  1. マルチパラメータフェーズドアレイレーダ等の開発・活用による豪雨・竜巻予測情報の高度化と利活用に関する研究

    2014年10月 - 2019年03月

    戦略的イノベーション創造プログラム 

    高橋 暢宏

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    資金種別:競争的資金

科研費 5

  1. 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

    研究課題/研究課題番号:19K03973  2019年04月 - 2022年03月

    高橋 暢宏

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    日本に大きな災害をもたらす台風や線状降水帯などの降水システムの立体構造の観測を可能にする航空機搭載フェーズドアレイ気象レーダの開発を目指した、基礎研究を目的としている。台風の研究においては、その急発達のメカニズムの解明が喫緊の課題であるが、その1つのアプローチとして台風内部の立体的な構造の正確な把握が挙げられる。本研究では、フェーズドアレイ気象レーダを航空機に搭載するための基礎的な研究を行い、実現性を高める。また、効率的な航空機観測を目指して人工衛星等を用いた台風の発達フェーズに対応した降水構造についての解析も併せて実施する。実施にあたっては、レーダメーカや航空機運行会社の協力のもと実施する。
    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。
    研究計画記載のの1)台風観測への要求条件の整理、2)レーダのシステム設計、3)人工衛星搭載レーダによる降水物理量の推定、4)地上設置マルチパラメータフェーズドアレイレーダによる運動場・雲物理量の推定、をほぼ計画どおりに実施した。具体的には、
    1)は、主に地上レーダを用いた台風の風速場の推定や、台風の数値シミュレーションによりデータを取得した。た。
    2)は、レーダメーカ、航空機事業者の協力を得て、航空機搭載レーダの仕様の第1次案を策定した。
    3)は、人工衛星の観測データを用いて降水の固相・液相分離の手法を開発した。
    4)は、運動場とともに粒子タイプの分類手法の評価を行った。
    このほか、次年度の作業の先取りとして観測シミュレーションシステム構築における基本的なツールを開発した。
    これまでの研究成果は、計画通りに進んできているので、今後も当初計画に沿って進めてゆく。
    航空機搭載レーダに関しては、実際の観測を想定した観測シミュレーションを実施した結果を、仕様に反映させる。鍵となるのは、より現実的な観測(シミュレーション)データの構築である。さらに、そのデータから物理量をどの程度推定できるかを評価することが重要になる。その観点から、多くの台風の観測データおよび数値シミュレーションのデータを収集し、そこから物理量を推定する解析研究を重点的に行う。

  2. ヒマラヤ山岳域における複雑地形と大規模湿潤気流がもたらす降水変動メカニズムの解明

    研究課題/研究課題番号:18KK0098  2018年10月 - 2022年03月

    国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

    藤波 初木

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    担当区分:研究分担者 

    5月中旬に東部ネパールヒマラヤのロールワリン地域の6地点(Singati, Gongar, Simigaun, Dongang, Beding, Na)に、新規に転倒マス式雨量計と気温計を設置し、観測を開始した。10月上旬にデータ回収と測器メンテナンスを行い、全地点においてデータが取得されていることを確認した。このデータを用いて降水量の季節変化や日変化の初期解析を行った。Dongang(標高2800m)では日降水量が150mmを越える極端降水現象が観測されていた。この事例について大気再解析データ(ERA5)と雲解像領域モデル(CReSS)で豪雨の要因を解析した。
    トランバウ氷河末端部に設置されている自動気象観測装置(AWS; 標高4800m)で観測された過去3年分の降水量データを解析し、午後と夜中の1日2回のピークがあることが分かった。今回明らかになった降水の日変化特性はネパールの氷河周辺の降水量変動の基本的な変動である可能性があり、さらに詳細な解析を進める予定である。また、熱-質量収支モデルを用い、観測された氷河質量収支を満足するように降水パラメータを調整することで、降水の高度勾配を求める手法を確立し、ヒマラヤの氷河に適用した(Sunako et al., 2019)。
    7月23日に名古屋大学にて本科研費の関係メンバーによる研究集会を行い、研究の進捗状況と今後の方針を検討した。また、8月28日~30日にGEWEXのprospective RHPであるAsiaPEXの国際キックオフカンファレンスが行われ、本研究課題の紹介を行った。その他2つの国際会議でも関連する研究の発表を行った。
    本年度は研究計画通り新規に6地点に雨量計を設置することができた。また、全ての地点でデータを回収し、2019年夏季(5月中旬~10月上旬)のデータが取得できていることを確認できた。これらのデータの初期解析および氷河末端域に設置されているAWSのデータ解析も進んだことから、ほぼ順調に研究計画は進んでいると評価できる。
    2020年3月以降の新型コロナウィルスの世界的感染拡大により、ネパール政府がヒマラヤ地域へのトレッキング禁止を決定したため、プレモンスーン期(4月~5月)の測器メンテナンスはできない可能性がある。2019年10月のデータ回収時に観測機器のメンテナンスは行ってるため、2019年10月~2020年10月まではデータが取得される予定である。2020年10月にデータ回収を行う予定だが、春以降もネパールへの入国およびヒマラヤ域への入山に関しては不透明な点が多い。ネパールの共同研究者と連携し、状況を判断しながら方針を検討する必要がある。次年度は2019年までに取得された観測データを中心にリモートセンシング、数値モデル、高解像度大気再解析データを用いた解析的な研究を行う予定である。

  3. C帯偏波フェーズドアレイ気象レーダのシステムデザイン

    研究課題/研究課題番号:17H02069  2017年04月 - 2021年03月

    牛尾 知雄

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    担当区分:研究分担者 

    X帯に比し,広い観測範囲を確保することができ,降雨減衰の影響を受けにくいC帯(5GHz)のフェーズドアレイレーダでの開発が期待されている.またC帯のフェーズドアレイレーダの観測範囲は数百kmに及ぶため,日本の国土面積に比して,もっとも汎用性の高いレーダとして期待されている.本年度では,C帯二重偏波フェーズドアレイレーダの開発の一環として,導波管スロットアレーアンテナによる放射パターンを用いた降雨観測シミュレーションを行い,観測精度を検証した。
    その結果,レーダ反射因子のMAEが1.5[dBZ]以下となり,観測されたアンテナパターンでは高い精度での観測が可能であることが分かった.またXPDも十分に確保できていたため,偏波パラメータであるレーダ反射因子差及び偏波間位相差変化率においても高い精度での観測が可能であることがわかった.
    実際のアンテナ諸元に基づいて,より現実的な数値シミュレーションとシステムデザインを行うことが出来た,当初考えていた以上に,現実的な検討が出来ている.
    今後,レーダ信号処理を考慮した総合的なシステム設計に移行していきたい.そうすることによって,より高度なレーダシステムをデザインすることができると思われる.

  4. 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

    研究課題/研究課題番号:16H06311  2016年05月 - 2021年03月

    坪木 和久

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    担当区分:研究分担者 

    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。
    スーパー台風を観測することは難しく、当初は可能な限り強い台風について観測を行う計画であった。2018年の台風第24号はスーパー台風のステージとその後の変化を航空機により観測を実施することができた。これは連日の詳細な打ち合わせと周到に用意した上で観測実施の判断を行ったことが、昨年度に続いて、2回目のスーパー台風の観測の成功につながった。
    当初の計画では台風の眼への貫入観測はなく、台風周辺のドロップゾンデ観測だけを計画していた。しかし、2018年の観測では4日間で6回の貫入飛行を行い、台風強度の直接観測に成功した。さらにこのような貫入観測を安全に行える技術を得たことは、台風の民間航空機による観測に大きな道を開いた。
    2018年の観測はフィリピンと共同研究を行っているSATREPSフィリピンプロジェクトとの共同観測を行うことで、フィリピンの飛行情報区の低緯度での飛行観測が可能となった。
    当初、観測のデータの気象予報機関へのリアルタイムのデータ送信は計画していなかった。これにはWMOとの調整や気象庁の緊密な連携が不可欠で、本研究課題実施中に実現できる可能性はほとんどなかったからである。一方で本研究の観測では貴重なデータを得ることができるので、1年半にわたって関係機関と手続きを調整し送信システムを開発し、2018年台風第24号の観測では全世界の気象予報機関へのドロップゾンデ観測データのリアルタイム送信を実現した。このシステムと手続きは今後のドロップゾンデ観測に適用することができ、本研究課題の究極の目的である台風災害の軽減に大きく寄与するものである。
    ドロップゾンデのデータを用いることで進路だけでなく強度予測も改善されることが示された。第1回目の航空機観測でそのような結果が得られたことは大きな前進といえる。さらにこの論文は日本気象学会から論文賞を授与されたことから、この研究が高く評価された。
    1.2019年の航空機観測:引き続き非常に強い台風の航空機を用いたドロップゾンデ観測を実施する。2019年度は3回目の観測となるので、これまでと同程度またはそれ以上の強度の台風を観測することを目指す。また、観測データは世界の気象予報機関へのリアルタイム送信も実施する。観測期間は9~10月で、この期間に適切な台風が対象とする沖縄諸島に接近がなかった場合は、航空機観測の経費を繰り越して2020年の国際共同観測にあわせた観測を実施する。
    2.2020年の国際共同観測:2019年に適切な台風の接近がなかった場合は、2020年度に計画されている国際共同観測において、米国と台湾が実施する航空機観測に参加し、連携共同観測を実施する。このとき台湾は台風周辺を観測し、米国は低高度で観測を行う。日本はこれまでの経験を生かして、高高度から眼内部への貫入観測を実施する。国際共同観測は研究計画調書にはなかったが、航空機観測を行えるようになってはじめてできる国際共同観測として、本研究課題の重要な発展と位置づけられる。
    3.台風強度の解析と予測へのインパクト検証:航空機からのドロップゾンデを用いた直接観測により、2017年と2018年の2つの台風の眼内部でのデータが得られている。このデータから様々な補正を行うことで台風強度解析の精度を高める。また、観測された2つの台風についてのデータは、眼内部だけでなく、台風周辺についても多数得られており、これらのデータを高解像度の数値予報モデルに取り込むことで、航空機観測の台風予測へのインパクトを検証する。
    4.ドローン観測・エアロゾル観測:沖縄の南西諸島において、ドローンを用いた波飛沫観測を発展させる。これまでの知見に基づいて、できるだけ風速の大きな環境下において観測を実施する。琉球大学に設置してあるエアロゾル観測装置によるエアロゾルの観測を継続する。

  5. Ka帯雲レーダと地上観測を用いた氷晶-雪片変化過程の解析

    研究課題/研究課題番号:16H04049  2016年04月 - 2019年03月

    篠田 太郎

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    担当区分:研究分担者 

    走査型Ka帯偏波レーダを用いて、固体降水粒子の新しい観測手法の検討を行った。Ka帯レーダは従来の降水レーダに比べて波長が短いために、粒径の小さな雲粒や氷晶の観測が可能になると期待される。一方で、大粒径の粒子(雪片・霰)などの観測には適していないため、当初想定していた粒子判別法の適用には適さないことを明らかにした。また、偏波間位相差変化率KDPの極大領域を検出することで、多数の氷晶粒子が存在する領域を3次元的に検出することが可能であることを示した。KDP極大領域を時空間的に追跡することで、降水システム内部の氷晶粒子の生成過程と移流過程を追跡することが可能となると期待できる。
    走査型Ka帯偏波レーダが出力する偏波間位相差変化率KDPを用いて、降水システム内部で氷晶粒子が数多く存在する領域を検出できることを明らかにした。この領域の時空間変化を追跡することで、氷晶粒子の生成領域やその後の移流過程の推定を行うことが可能である。最近、ジェット機が上層を飛行中に多量の氷晶粒子を吸い込んでエンジンが停止してしまう事故が発生した事例があり、レーダによってこのような領域の検出を行えれば、安全運航に有効な手法となる可能性がある。また、多量の氷晶粒子の存在は雲解像数値モデルでは表現されておらず、氷晶粒子の生成過程や雪片への変換過程の改修に必要な情報となる。

 

担当経験のある科目 (本学) 4

  1. レーダ気象学

    2016

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    気象レーダの利用においては、電磁気学、電気工学、気象学の基礎知識が必要となる。また、レーダ技術の応用として、大気観測、地上レーダによる観測、航空機搭載・衛星搭載レーダによる観測があるため、それらに応用できる基礎的な解析技術などを実際のデータを用いて行う。

  2. 水の環境学

    2019

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    地球の雲・降水の仕組みと最近の研究について概説した。

  3. 大気水圏環境の科学

    2016

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    大気や水にかかわる地球の環境についての基礎的な知識を習得する。

  4. 地球科学入門

    2015