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
大学院担当
大学院環境学研究科
職名
教授
タカハシ ノブヒロ
髙橋 暢宏
TAKAHASHI Nobuhiro
学位 3
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博士（理学） （ 1994年3月 北海道大学 ）
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理学修士 （ 1990年3月 北海道大学 ）
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理学士 （ 1988年3月 北海道大学 ）
研究キーワード 2
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気象 レーダ
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人工衛星
研究分野 1
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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
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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
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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
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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
国名：日本国
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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
国名：日本国
学歴 3
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北海道大学 理学研究科 地球物理学科
1990年4月 - 1994年3月
備考： 博士後期課程 博士（理学）
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北海道大学 地球科学研究科 気象学
1988年4月
国名： 日本国
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北海道大学 理学部 地球物理学科
1984年4月 - 1988年3月
国名： 日本国
所属学協会 4
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American Meteorological Society
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IEEE
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日本気象学会
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日本リモートセンシング学会
論文 41
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Analysis of the Three-Dimensional Structure of the Misocyclones Generating Waterspouts Observed by Phased Array Weather Radar: Case Study on 15 May 2017 in Okinawa Prefecture, Japan
Imai Ryusho, Takahashi Nobuhiro
REMOTE SENSING 14 巻 ( 21 ) 2022年11月
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Twice-Daily Monsoon Precipitation Maxima in the Himalayas Driven by Land Surface Effects
Fujinami Hatsuki, Fujita Koji, Takahashi Nobuhiro, Sato Tomonori, Kanamori Hironari, Sunako Sojiro, Kayastha Rijan B.
JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-ATMOSPHERES 126 巻 ( 13 ) 2021年7月
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Retrieval of Attenuation Profiles from the GPM Dual-frequency Radar Observations
Kobayashi Takahisa, Nomura Mitsuharu, Adachi Ahoro, Sugimoto Soichiro, Takahashi Nobuhiro, Hirakuchi Hiromaru
JOURNAL OF THE METEOROLOGICAL SOCIETY OF JAPAN 99 巻 ( 3 ) 頁： 603 - 620 2021年6月
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The Precipitation Rate Retrieval Algorithms for the GPM Dual-frequency Precipitation Radar
Seto Shinta, Iguchi Toshio, Meneghini Robert, Awaka Jun, Kubota Takuji, Masaki Takeshi, Takahashi Nobuhiro
JOURNAL OF THE METEOROLOGICAL SOCIETY OF JAPAN 99 巻 ( 2 ) 頁： 205 - 237 2021年4月
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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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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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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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PRELIMINARY ANALYSIS OF EXPERIMENTAL PRODUCT FOR THE NEW SCAN PATTERN OF GPM/DPR
Seto Shinta, Kubota Takuji, Masaki Takeshi, Takahashi Nobuhiro, Iguchi Toshio
IGARSS 2020 - 2020 IEEE INTERNATIONAL GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING SYMPOSIUM 頁： 3593 - 3596 2020年
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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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Modeling of Bright Band Having a Smooth Connection to Snowfall for Observation of Rain from Space 査読有り
Jun AWAKA, Nobuhiro TAKAHASHI, Toshio IGUCHI
International Symposium on Antennas and Propagation— ISAP 2006 2006年
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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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
書籍等出版物 1
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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 ）
MISC 1
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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
講演・口頭発表等 7
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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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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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Surface echo characteristics from TRMM/EOM experimental data 国際会議
Takahashi, N.
PMM2016
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Future precipitation measuring mission from space
Takahashi N., K. Furukawa, Y. Muraki, M. Kachi, and R. Oki
JpGU 2016
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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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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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Scanning cloud profiling radar concept for ISS/JEM
Takahashi, N., H. Horie, H. Hanado, K. Nakagawa, and Y. Ohno
JpGU 2015
共同研究・競争的資金等の研究課題 1
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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3月
戦略的イノベーション創造プログラム
高橋 暢宏
資金種別：競争的資金
科研費 7
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研究課題/研究課題番号：22H00177 2022年4月 - 2025年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
重 尚一, 高薮 縁, 高橋 暢宏, 橋口 浩之, 篠田 太郎, 岩波 越
担当区分：研究分担者
「層状性降水＝弱い降水強度」という固定観念があるが、2018年7月西日本豪雨など、近年日本で多発している広域豪雨に大きく寄与している。層状性降水は対流圏中上層に広がる乱層雲内で雪片や霰といった固体降水粒子の成長によってもたらせるが、雪片、霰のいずれが卓越するのか、観測が難しいため統計的に分かっていない。本研究は、雪片と霰で落下速度が大きく異なることを利用して地上設置レーダのドップラー観測から判別し、層状性降水過程を解明する。
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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
研究課題/研究課題番号：21H04992 2021年7月 - 2026年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(S)
坪木 和久, 伊藤 耕介, 山田 広幸, 堀之内 武, 篠田 太郎, 高橋 暢宏, 清水 慎吾, 大東 忠保, 南出 将志, 辻野 智紀, 山口 宗彦
担当区分：研究分担者
台風は自然災害の最大要因であり、なかでも最強カテゴリーのスーパー台風は甚大な被害をもたらす。地球温暖化に伴い、日本本土へのスーパー台風の上陸が懸念されている。しかし台風強度の推定値と予測値の両方に大きな誤差があることが大きな問題となっている。その最大原因は台風が急速に発達する「急速強化」である。さらにそのとき眼の壁雲が二重となる構造がしばしばみられ、その力学的・熱力学的構造が未解明だからである。本研究課題では、スーパー台風が、なぜ、そしてどのように形成されるのか、それにおける急速強化と二重壁雲構造はどのような役割をしているのかを、航空機観測、地上観測、数値シミュレーションの三本柱で解明する。
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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4月 - 2022年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
高橋 暢宏, 山田 広幸, 牛尾 知雄, 金田 幸恵
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。
台風の発達メカニズム解明や予測性の向上が科学だけでなく防災の観点から求められている。本研究では、台風を立体的に観測しその構造を明らかにすることを最終の目標とし、台風の発達期における海上での航空機による観測の可能性を検討した。まず、最近のレーダ技術であるフェーズドアレイ気象レーダを航空機搭載に転用することを検討し、その利用可能性を示した。次に、航空機という移動体からのレーダ観測により実際にどの程度観測が実施できるかを示すために観測シミュレータを開発し、台風のシミュレーションデータをもとに観測シミュレーションを実施した。その結果、台風の眼の観測に限定した場合には十分立体観測が可能なことが示された。
わが国における台風観測は、海洋上においてはほぼ人工衛星観測に依存しているの現状であるが、より高精度な予測を行うためには、海洋上での航空機観測が必須になる。その手段の1つはドロップゾンデによる大気構造の観測であり、もう1つが台風の発達に伴って形成される降水の観測であり、本研究は後者について、現在の最新の技術による観測の可能性について、ハードウエアのフィージビリティ研究およびシミュレーションによる観測可能性について示したものであり、実現すれば台風研究に大きく貢献できる。 -
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 - 2023年3月
科学研究費助成事業 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
藤波 初木, 佐藤 友徳, 平田 英隆, 高橋 暢宏, 藤田 耕史
担当区分：研究分担者
2021年度もコロナ禍の影響をうけ、ネパールへの渡航ができなかった。プレモンスーン期(4～5月)に計画されていた測器メンテナンス及びデータ取得は中止となった。一方、ポストモンスーン期(11～12月)は、ネパールでの新型コロナウィルスの感染状況が落ちついていたため、現地の共同研究者がロールワリン地域に入り、2年ぶりとなる測器メンテナンスとデータの取得が行われた。6地点の雨量計のデータは1地点を除き、2年分の暖候期の完全なデータが取得されていた。これらの2019年～2021年暖候期のデータを用いて初期解析をった。
ロールワリン地域のトラカルディン氷河末端部に設置されたAWSのデータ、TRMM-PR及びERA5を用いて解析した降水量の日変化特性の論文がAGUのJGR-Atmospheresに、ヒマラヤの夜間降水の数値シミュレーションに関する論文がAMSのJournal of Hydrometeorologyに出版された。また、2019年7月上旬観測に雨量計網のDongangで観測された豪雨に関する研究が進展した。この豪雨はヒマラヤ山脈の南側にモンスーン低気圧が存在し、その南東側の強い南東風が斜面に吹き込んでいる状況で発生した。斜面に運ばれた空気塊がヒマラヤ斜面からの加熱をうけ、斜面上の大気成層の不安定度が増大し、メソスケールの線状降水システムが形成されたことが豪雨の要因であることがわかった。
日本気象学会春季大会(5月)、秋季大会（12月）およびAOGS（8月）で関連する研究発表が行われた。WMOが主催する7th International Workshop on Monsoons (IWM-7)（3月）では、プロジェクト全体の概要と研究成果を研究代表者が招待講演として発表した。また、本科研費が主催する研究集会(12月)を開催し、9件の発表が行われた。
データ解析や数値シミュレーションの研究は計画通り進んでいる。一方で、コロナ禍の影響を受けた現地降水量観測に関しては、無事にデータが取得できたものの、解析は進んでいないため、やや遅れていると判断した。
今後は、現地観測で取得された3年分の降水量データの解析を中心に研究を行う。また、プレモンスーン期(4～5月)とポストモンスーン期(11～12月)に測器メンテナンスとデータ回収を予定している。すでに解析されている結果の発表と論文化を積極的に行う。ネパール側と今後の研究の継続を検討する。 -
研究課題/研究課題番号：17H02069 2017年4月 - 2021年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
牛尾 知雄, 丸田 章博, 楠 研一, 平林 晃, 岩波 越, 高橋 暢宏, 吉川 栄一
担当区分：研究分担者
本研究では，C帯フェーズドアレイレーダ実現に向けて，システム検討，グランドクラッタ除去，圧縮センシングによる空間分解能向上技術に取り組んできた．アンテナ形状の検討では，球型形状がサイドローブレベルの方位角，仰角依存性等の特性上最も優れていることがわかった．また，MMSE規範によるビーム形成の検討を行った結果，地面方向へのサイドローブレベルを，パラボラアンテナに比して数十dB低く抑えることができることがわかった．また，圧縮センシング技術の検討では，ビーム幅を数倍程度細くすることと同等の空間分解能向上を得ることができることが示された．
局地的な豪雨や竜巻など，地球温暖化や都市化の進行と共に，気象災害の防止に対する社会的な重要度は年々増している．本研究では，気象庁等での導入が期待されている次世代のC帯偏波フェーズドアレイ気象レーダの研究開発を行った．検討したレーダは，機械的な走査方法を一切用いない，マルチビームが可能な固定型のデジタルビームフォーミング技術を用いたフェーズドアレイレーダ方式であり，アレイ形状や信号処理，ビームスケジュール等のシステムシミュレーションを実施，その実現の可能性が示された． -
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
研究課題/研究課題番号：16H06311 2016年5月 - 2021年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(S)
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
担当区分：研究分担者
台風の強度推定値と予測には大きな誤差がある。この問題を解決するために航空機による台風の直接観測を実施した。まず、測定装置のドロップゾンデを新規に開発した。次にこれを用いて台風の最強カテゴリーであるスーパー台風を観測した。2017年台風21号、2018年24号について、高高度で眼への貫入観測を実施し、開発したドロップゾンデシステムを用いて中心気圧と最大風速の直接観測に成功した。その結果、台風強度を高精度に測定し、強度をコントロールする眼の力学的・熱力学的構造をあきらかにした。さらに眼の壁雲の外側でもドロップゾンデ観測を行い、これらのデータを予報モデルに取り込むことで予報が改善することを示した。
本研究の成果は、防災上の大きな問題である、非常に強い台風の強度推定値と予測値の大きな誤差を改善し、日本における自然災害の最大要因であり、台風の防災に大きく寄与するものである。地球上最強の気象である台風のうち、特に強いスーパー台風について、高高度で眼への貫入観測を行い、中心気圧と最大風速を高精度に測定し、台風強度をコントロールする眼の力学的・熱力学的構造をあきらかにすることは世界的にみて、台風などの熱帯低気圧についての重要な知見をもたらす。台風強度の高精度測定値は、地球温暖化に伴い激甚化が懸念されている台風の長期変動をあきらかにする基礎データとなる。 -
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4月 - 2019年3月
篠田 太郎
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
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レーダ気象学
2016
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水の環境学
2019
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大気水圏環境の科学
2016
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地球科学入門
2015