研究内容



研究テーマ

最新型気象レーダーを用いて雨を測る、予測する!

 集中豪雨やゲリラ豪雨など豪雨災害に対して、降雨量を測る・予測するということは極めて重要ですが、現状の気象レーダーネットワークでは社会の要求を必ずしも満足していません。最新型の気象レーダーでは、雨滴の大きさや降水粒子の種類(雨、あられ、氷晶、など)を測ることができると期待されています。私たちは、ビデオカメラを気球につり下げて雨雲の中に打ち上げて、そこで見える実際の降水粒子と最新型レーダーでの見え方を比較するという大規模な観測実験を実施し、雨滴粒径分布や降水粒子種類の推定手法を開発しています。さらにその応用として、降水量を精度良く推定したり、大気上空で発生するゲリラ豪雨の“卵”を探知したり、地形性降雨(地形性の上昇流によって降雨が強化される)を予測したり、レーダーデータを気象予報モデルへ取り入れる(データ同化)ことで降水量予測をしています。

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沖縄で実施している最新型レーダーとビデオゾンデの同期観測実験

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2008年7月28日に兵庫県都賀川流域で発生したゲリラ豪雨のときの3次元観測のレーダーで捉えた雨雲の発達過程


気候変動によって雨の降り方はどのようにかわる?

 世界の雨量計による観測情報や人工衛星による地球規模の降雨観測情報を用いて、現気候条件での異常降雨の出現特性の把握や気候変動による兆候を探っています。さらに全球気候モデル(GCM)や領域気候モデル(RCM)とタイアップさせて30年後、100年後の異常降雨の出現特性を明らかにして人間社会への影響予測を進めています。

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100年確率で発生する日降水量に関する将来気候と現在気候との差

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気候変動によって、将来、集中豪雨が有意に増加する地域とそうでない地域


流域はどのようにして作られるのか? -降雨との相互作用-

 降雨-流出過程を「降雨分布構造―流域構造」とその相互作用から明らかにするという意味での研究のための研究です。具体的には、河川流域において、降雨分布の空間スケールが洪水流出に与える影響を流域スケールや地形則・河道網則をパラメータとして明らかにするために、物理プロセスをベースに河川地形特性に基づいた流域地形を模擬的に発生させることを試みています。これらの情報は、たとえば、どの地域でどういった河川を対象にした場合に分布型降雨情報としてのレーダー情報が有効となるかを明らかにすることにも応用できます。

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100万年オーダーで模擬的に作成した流域のかたち


京都盆地で水はどのように流れているのか?

 京都盆地水系を対象とした水文・環境観測に基づき総合的な水・物質収支の把握を目指しています。解析やモデル化を通して将来的な地域内水資源の量的および質的な評価を行おうとしています。また、都市域の浸水防止のために設置されている貯留施設を活用して、積極的なノンポイント汚濁負荷の削減や貯留雨水の有効利用の検討も行っています。

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京都盆地における地下帯水層の深さと流動計算




博士論文、修士論文、卒業研究のテーマ

■2017年度(H29年度)

  • 博士論文
      松原 隆之  気象庁GCMを活用した発電専用ダムの運用高度化に関する研究

   東 俊孝   高分解能偏波ドップラーレーダを用いた車両走行時の降水影響評価と
           ITSへの活用方策に関する研究
■2016年度(H28年度)

  • 修士論文
      神田亜希子  インドネシア・中央カリマンタン州の熱帯泥炭湿地林域における
               排水路改修および気候変動による地下水環境への影響評価
      佐藤悠人   ゲリラ豪雨予測の高精度化に向けたマルチセンサーを用いた
               積乱雲内部の鉛直渦管生成メカニズムに関する研究
  • 卒業論文
      上嶋一樹   ゲリラ豪雨予測におけるひまわり8号のデータ同化が与える影響
      土橋知紘   都市気象LESモデルを用いたゲリラ豪雨の種の解析
      新保友啓   Kaバンドドップラーレーダを用いた雲特性の解析及び
               ゲリラ豪雨早期探知への応用可能性の検討

■2015年度(H27年度)

  • 博士論文
      増田有俊   Xバンド偏波レーダによる積乱雲の構造解析を基礎にした
               降水セルのライフステージ判別と局地的豪雨予測手法の開発に関する研究
      鈴木博人   降雨時の列車運転規制のための大雨の空間分布特性を考慮した降雨量の観測方法
               に関する研究
  • 修士論文
      古田康平   XRAINを用いたアンサンブル同化によるメソ対流系の降水予測精度向上に関する研究
      草野晴香   AGCMアンサンブルを用いた梅雨期集中豪雨の原因となる大気場特性の
               気候変動に伴う出現頻度の将来変化予測
      佐藤 豪    降雨予測情報を活用した雨水貯留施設の実時間制御による浸水防止と汚濁負荷削減
      高見和弥   豪雨の「種」を捉えるための都市気象LESモデルの開発
  • 卒業論文
      森元啓太朗  NHRCM05を用いたゲリラ豪雨をもたらす大気場の気候変動に伴う
                将来変化に関する基礎的解析

■2014年度(H26年度)

  • 博士論文
      Yu Wansik  Ensemble Flood Forecasting using High-Resolution Ensemble Numerical Weather
              Prediction with Radar Based Prediction Considering Rainfall Forecast Uncertainty
      峠 嘉哉   流域開発や気候変動の影響を考慮した陸域水循環モデルの構築
              ー中央アジア域を対象としてー
      高田 望   降雨現象の階層構造を考慮した短時間降雨予測手法および
              予測誤差推定に基づいた大雨予測情報提供方法の開発
  • 修士論文
      北側有輝   アンサンブル情報を活用した地下水環境への気候変動影響評価に関する研究
  • 卒業論文
      神田亜希子  インドネシア・カリマンタン島熱帯泥炭湿地林における地下水流動解析
      佐藤悠人   ゲリラ豪雨危険性予知手法の高精度化に向けた積乱雲発生・発達過程における
               渦管構造の解析

■2013年度(H25年度)

  • 修士論文
      金原知穂   Xバンド偏波レーダーを用いた雨滴粒径分布の時空間構造の解析と
               地上降水量推定への応用
      西脇隆太   ゲリラ豪雨の予報システムの開発と高度化に関する研究
  • 卒業論文
      草野晴香   AGCM/RCM情報を用いた気候変動に伴う梅雨期集中豪雨と
              大気場の将来変化に関する基礎的解析
      佐藤 豪   雨水貯留施設の実時間制御におけるレーダー降水量予測情報の
              活用方策に関する研究
      高見和弥   都市気象LESモデルの開発による豪雨の「種」を捉えるための基礎研究

■2012年度(H24年度)

  • 修士論文
      宮宅敏哉   60kmGCMアンサンブル情報と5kmRCM力学的ダウンスケール情報を用いた
               梅雨期集中豪雨の将来推定
  • 卒業論文
      北側有輝    AGCM20の将来予測を用いた地下水流動・水質への気候変動影響の
               定量的評価手法に関する研究
      古田康平   偏波レーダーから推定した降水粒子種類の雲アンサンブル同化手法の開発
               による豪雨予測

■2011年度(H23年度)

  • 博士論文
      木島梨沙子  A Study on Effective Spatial Pooling Procedure in Estimation of Return Values
                of Precipitation for Adaptation to Climate Change(気候変動への適応に向けた
                確率降水量推定における効果的な空間プーリング手法の研究)
      Batur Abdoureyimu  京都盆地水系における地下水質の汚染要因解析と将来予測
      木村誠     予測制御手法の不確実性を考慮した都市雨水に係る
                ソフト対策の定量評価手法に関する研究
  • 修士論文
      粟津進吾   京都盆地水系における流動・水質モデルにもとづく地下水利用可能性に関する研究
      吉開朋弘   レーダー情報を用いた地形性降雨の定量的影響評価と
                エラーアンサンブル予測への応用
  • 卒業論文
      中村航     レーダー予測降雨を用いた雨水貯留施設の実時間制御による浸水防止と
               汚濁負荷削減に関する研究
      西脇隆太   ドップラー風速を用いたゲリラ豪雨のタマゴの危険性予知に関する研究

■2010年度(H22年度)

  • 修士論文
      鳥井宏之   雨水貯留施設制御に及ぼす降雨予測誤差の影響に関する研究
      山邊洋之   最新型偏波レーダー網を用いたゲリラ豪雨のタマゴの早期探知および
               危険性予測に関する研究
  • 卒業論文
      金原知穂   最新型偏波レーダーを用いた雨滴粒径分布の時空間構造の推定
      宮宅敏哉   気候変動に伴う我が国の集中豪雨の将来変化に関する基礎的検討

■2009年度(H21年度)

  • 修士論文
      杉谷祐二   地形発達過程を考慮した流域模擬発生に基づく河川流域地形の定量的評価
               に関する研究
      隅田康彦   偏波レーダーを用いた氷相降水粒子タイプの混在状態推定手法の構築
               ― ビデオゾンデとの同期観測を通して ―
  • 卒業論文
      粟津進吾   京都盆地水系における表流水-地下水間の水・物質挙動の解析
      吉開朋弘   地形性降雨を考慮したレーダー短時間降雨予測へのエラーアンサンブルの導入

■2008年度(H20年度)

  • 博士論文
      山口弘誠   最新型偏波ドップラーレーダー情報のアンサンブルカルマンフィルタ同化による
               豪雨予測手法の開発
      萬和明     陸面過程モデルによる地表面水文量の全球分布推定およびその高精度化
  • 修士論文
      田中幸夫   京都盆地を対象とした地下水流動および水質解析
      寺園正彦   地形性降雨算定手法の開発によるレーダー短時間降雨予測の精度向上
               に関する研究
  • 卒業論文
      鳥井宏之   賀茂川水系の汚濁負荷流出過程の解析
      山邊洋之   3次元ドップラーレーダー情報を用いたゲリラ豪雨生成過程の解析

■2007年度(H19年度)

  • 修士論文
      木島梨沙子  TRMM搭載降水レーダ及びマイクロ波放射計による低頻度衛星観測情報を用いた
                降雨場確率パラメータの全球分布推定手法の構築
      竹畑栄伸    Cバンド偏波レーダー及び地上雨滴計を用いた降雨量推定アルゴリズムの構築
                に関する研究
  • 卒業論文
      杉谷祐二    斜面・河道発達過程の数理モデルを導入した模擬流域発生手法の開発
      隅田康彦   偏波レーダー・ビデオゾンデによる同期観測及び降水粒子タイプ判別に関する
               基礎的研究

■2006年度(H18年度)

  • 修士論文
      井口貴正   賀茂川の晴天時・雨天時を連続させた河川水質解析に関する研究
      川久保愛太  地中水を考慮した地下水流動解析による水・物質循環の解明
      松田周吾   浸食過程を考慮した模擬流域発生手法の開発と流域地形則-流域生成プロセス
               に関する研究
  • 修士論文(環境情報学講座)
      義本欣司   時間・空間スケールを考慮した異常降雨のグローバル解析
  • 卒業論文
      田中幸夫   京都盆地水系における地下水流動に関する基礎的研究
      寺園正彦   非地形性降雨の非線形効果と水蒸気収支を考慮した地形性降雨による
               短時間降雨予測手法

■2005年度(H17年度)

  • 修士論文(環境情報学講座)
      足立充     地形性降雨を導入したレーダー及びGPV情報を用いた台風性降雨予測法の開発
      岡根俊介   低頻度衛星観測情報を用いた降雨場確率パラメータ推定手法の開発と
               TRMM搭載降水レーダーによるそのグローバル分布推定への応用
  • 卒業論文
      竹畑栄伸   最新型偏波レーダを用いた降水量推定精度向上に関する基礎的研究
      福田勝之   自動観測データを用いた水質環境の評価

■2004年度(H16年度)

  • 修士論文
      深尾大介   都市域における非特定源からの雨天時汚濁物質流出解析
  • 修士論文(環境情報学講座)
      北井剛     全国合成レーダー情報を用いた汎用短時間降雨予測手法の開発
      竹之内健介  短時間降雨予測における拡張カルマンフィルターを用いた
               レーダー反射因子の同化と概念モデルの改良
      前田妙子   流域地形量をパラメータとした模擬流域発生と分布型降雨情報の
               有効性に関する研究
  • 卒業論文
      川久保愛太  地表水の影響を受けた広域地下水解析とその簡便化手法に関する研究
      齊藤健司   市街地における汚濁負荷の堆積と雨天時流出に関する研究
      松田周吾   実流域群の流域地形パラメータを用いた分布型降雨情報の有効性の検討
  • 卒業論文(環境情報学講座)
      伊藤篤史   GPV情報及びレーダー情報を用いた福井豪雨の解析と新潟豪雨との比較
      義本欣司   時間・空間スケールを考慮した異常降雨のグローバル解析に関する基礎的研究

■2003年度(H15年度)

  • 修士論文(環境情報学講座)
      佐藤幸久   概念モデルを用いた降雨予測手法における3次元ドップラーレーダー
               データの同化に関する研究
      花房大輔   様々な時間・空間スケールと流域特性を考慮した異常降雨のグローバル解析
               に関する基礎的研究
  • 卒業論文
      井口貴正   河床底泥を考慮した賀茂川の水質解析
      奥田一弘   年確率降雨を想定した鴨川の改修に関する研究
      山形景子   鴨川における昭和10年大洪水とその後の流出特性変化
  • 卒業論文(環境情報学講座)
      足立充     地形性降雨を導入した広域合成レーダー情報による台風性降雨予測手法
      岡根俊介   人工衛星による低頻度観測情報から算定される降雨場確率パラメータの
               補正手法の開発

■2002年度(H14年度)

  • 修士論文
      瀧敏之     地下ダム建造時の地下水流動と塩水挙動の三次元解析
  • 修士論文(環境情報学講座)
      和田喜宏   力学的指標を導入した移流モデルによる広域での短時間降雨予測
      金相植     GISとTRMM/PRを用いた降雨の地形依存特性の解析
  • 卒業論文
      深尾大介   住宅地における発生源別の汚濁物質流出モデルに関する研究
  • 卒業論文(環境情報学講座)
      北井剛     合成レーダー情報を用いた台風生降雨の短時間予測に関する基礎的研究
      前田妙子   流域スケールに依存した分布型降雨情報の有効性の検討

■2001年度(H13年度)

  • 修士論文
      井口真生子  バングラデシュ北東地域における氾濫湖の消長
  • 卒業論文
      穴田夏野   地下ダムサイトを対象とした地下水流動の2・3次元複合モデルの開発
      中村一樹   非灌漑期における懸濁態汚濁物質の流出モデルに関する研究
  • 卒業論文(環境情報学講座)
      佐藤幸久   降雨予測モデル「αモデル」への非定常風速場の導入
      花房大輔   PR情報からのリアルタイム積算標高依存特性を考慮した
               時間・空間平均降雨量の測定

■2000年度(H12年度)

  • 修士論文
      成戸章典   高知県春野町における地下水塩水化の三次元解析
      東博紀
  • 卒業論文
      瀧敏之     都市部の雨水貯留による浸水防止効果とその貯留水の利用可能性に関する研究
  • 卒業論文(環境情報学講座)
      河井紘輔   地球規模的視点を考慮した熱帯域における異常降雨の事例解析
      和田喜宏   ドップラーレーダーを用いた東海豪雨の解析

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