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Papers in Meteorology and Geophysics Vol. 66(2016)

長周期地震動と地盤構造との関係について

武藤大介, 勝間田明男

公開日: 2016年03月02日

p.1-14

顕著な地震の発生直後に地動の分布を把握することは重要である。地動は浅部地盤構造の影響を強く受けるが、地震計の分布は疎らであるため、地震計が存在しない地点においては、浅部地盤構造データを用いて、周辺の地震計の観測値から地動を推定することが望まれる。我々は、浅部地盤構造を考慮した補正を取り入れて様々な周期帯の地震動分布を推定するため、浅部地盤構造と地動の関係について調査した。その結果周期3秒以上の最大速度応答は深部地盤構造の一次固有周期と相関があることを見出した。また、それより短周期では、深さ30 mのS波速度（AVS30）との相関が強いことが分かった。しかし近接する2観測点における最大速度応答の比は、しばしば地震によって異なる値を取る。これは、構造のみに頼った推定には限界があることを表す。他方、速度応答の継続時間と構造との間には顕著な相関は認められなかった。これらの結果は相対速度応答から得られたものであるが、擬似速度応答を用いても結果は同様である。

JMAにおけるメタン標準ガスのスケールと安定性及びMRI標準との比較

坪井一寛, 松枝秀和, 澤庸介, 丹羽洋介, 髙橋正臣, 髙辻慎也, 川﨑照夫, 下坂琢哉, 渡邉卓朗, 加藤健次

公開日: 2016年03月05日

p.15-24

気象庁（JMA）では大気観測のために1600～2100 nmol mol⁻¹の濃度範囲のメタン（CH₄）標準ガスを2000年以降使用しており、本研究ではその標準ガスのスケールと安定性について調べた。JMAの標準ガスは米国の海洋大気庁（NOAA）において質量比混合法によるNOAA04スケールを用いて検定された。NOAA04スケールは世界気象機関（WMO）のCH₄標準ガス・スケールとして認定されている。NOAA04スケールで与えられた濃度値は、これまでJMAで使用していた質量比混合法のMRI/JMAスケールによる濃度値と比べて+1.3～−4.5 nmol mol⁻¹の違いがあることが判明した。両スケールの差はCH₄濃度の違いに依存しており、その関係は直線で回帰できることが分かった。標準ガスの安定性試験を行った結果、2本の標準ガスに濃度変化が起こっていたが、他の標準ガスの濃度は安定であることが確認された。気象研究所（MRI）との標準ガス比較実験は2000年～2014年まで継続し、WMOスケールへの変換や標準ガスの濃度変化の補正の妥当性を評価することができた。また、日本における「温室効果ガス観測のための比較実験（iceGGO）」プロジェクトでは計量機関による質量比混合法の値との比較結果が得られ、CH₄スケールの検証に有効であることが分かった。

東北地方庄内地域付近の落雷に係る電荷

角村悟, 西橋政秀, 楠研一

公開日: 2016年07月04日

p.25-37

落雷に係る電荷について、東北地方庄内地域での地上電場観測に基づき調査した。最初、理論値を観測値に最小二乗法であわせるため要求される細かさについて議論した。高度0.1 km毎の電荷による理論的な電場を与え、適切な解を得るため必要となる水平方向の分解能を提案した。提案された空間分解能により2012年の暖・寒候期に庄内で発生した19の落雷に係る地上の電場により電荷の位置と量を推定した。推定された負極性落雷の電荷の推定位置の2事例を大気温度、ドップラーレーダーおよびVHF帯雷標定システムで検知された電磁波放射源の分布と比較した。1つの事例では、推定された電荷は落雷を引き起こす負電荷の性質を表していた。他方では、電荷が低高度に求まり、通常の負極性落雷モデルでは説明できなかった。本研究で記された数値的電荷推定の議論は、少ない地上電場観測を元にした落雷に関係する電荷の今後の研究にとって有効な情報になると考えられる。

ウィンドプロファイラとゾンデから求めた乱流エネルギー消散率の比較

星野俊介, 小林広征, 小池哲司, 橋口浩之, 川村誠治, 足立アホロ, 黒須政信, 山本真之, 梶原佑介, 別所康太郎, 岩渕真海

公開日: 2016年11月09日

p.39-55

大気の乱気流は航空機の運航に重大な影響を及ぼす現象の一つであるが、機体側での対策は困難であるためこれを事前に察知し回避する必要がある。しかしゾンデ観測では時間分解能、気象庁のウィンドプロファイラ（WPR）ネットワーク（WINDAS,ただし2013年の更新以前）では観測可能高度の限界のため航空機の巡航高度における乱気流の常時監視には十分な性能を有していなかったため、実際に利用可能な乱気流のデータはほぼ航空機からの機上気象報告（PIREP）のみであった。これを受け、高高度・高分解能の観測が可能な次世代のWPRと乱気流検出技術の開発を目的とした京都大学生存圏研究所・情報通信研究機構・気象研究所による共同研究が2011年から2015年にかけて行われた。この一環として、2012年12月に開発中の次世代の1.3GHz帯WPRの試作機（LQ-13）（Hashiguchi et al., 2013）とゾンデによる集中比較観測が行われた。この観測のデータを用いて、WPRのスペクトル幅を用いる手法と、ゾンデデータからThorpe Analysisの手法のそれぞれによって求めた乱流エネルギー消散率（EDR）の比較を行い、WPRおよびWilson et al.（2014）の手法によりゾンデから求めたEDRは概ね整合的であるとの結果を得た。一方、ゾンデおよびWPRから求めたEDRとPIREPで通報された乱気流強度との対応についても調査した結果、定性的にはEDRは乱気流強度に対応して増大する傾向が示されたものの、データ数が十分とは言えず、有為差があるとまでは判断できなかった。また、EDRの値そのものはICAO Annex3で示された基準値よりも小さく、基準値の見直しが必要があると考えられる。

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