[Japanese]
修士論文要旨(牛田 祐貴)
PALAU2013期間中に観測された降水セル上部における 雲・降水粒子の粒径分布特性
牛田 祐貴
PALAU2013 期間中の 2013 年 6 月 26 日に西部熱帯太平洋のパラオ周辺を発達
中の降水セルが通過した。この降水セルを X バンド偏波レーダーと雲粒子ゾンデ HYVIS によって観測した。また HYVIS 放球前後には、観測サイトにおいて、強い降水と雷鳴が観測された。西部熱帯太平洋で発生した降水セル内に存在する雲・降水粒子を直接観測し、降水セル内の雲物理特性と雲・降水粒子の形成・成長過程を明らかにすることを本研究の目的とした。
対象とした降水セルは、反射強度 30 dBZ のエコー頂が高度 8.0 km 付近まで達する背の高い降水セルであると考えられる。HYVIS とともに放球された GPS ラジオゾンデの位置情報と偏波レーダーの水平、鉛直断面から HYVIS は高度 9.0 km から 11.0 km にかけて降水セルの上部に位置していたと考えられる。
降水セルの上部（高度 8.0 km から 11.5 km）では、多くの過冷却水滴が観測された。過冷却水滴の粒径は、そのほとんどが 100 μm 以下であったが、中には 100 μm を超えるような大きな粒子も観測された。観測された雲・降水粒子の数濃度は、高度 9.0 km から急激に増加し、高度 11.5 km にかけて高い値であった。数濃度が最大となった高度 10.0 km 付近には、いくつかのライミングした粒子も観測された。雲・降水粒子の各高度における粒径分布より、高度 9.0 km より上層では、HYVIS が降水セル外に位置していた時に比べて 200 μm 以下の小さな粒子の数が急激に増えるという傾向が読み取れた。
本研究において観測された過冷却水滴の特徴を調べるために、Rosenfeld and Woodley (2000)によるテキサスでの観測結果との比較を行った。本研究で観測された過冷却水滴は、大陸上での観測例に比べてその数濃度が低いが、一方でその粒径は大きいものが多かった。この海洋上と大陸上で観測された過冷却水滴の数濃度や粒径の差の一つの要因として、雲内で凝結核として働く地上のエアロゾル数が挙げられる。降水セルの上部では、様々な過程を通して観測された 200 μm 以下のような小さな粒子が生成されたと考えられ、その一つとして過冷却水滴による二次氷晶生成過程が考えられる。
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[English]
Characteristics of Hydrometeor Size Distributions in the Upper Part of a Precipitation Cell during PALAU2013.
Yuuki USHITA
A developing precipitation cell passed over the Republic of Palau in the western Pacific warm pool region at June 26 during PALAU2013. This cell was observed by X band polarimetric radar and Hydrometeor Videosonde. The lightning and heavy rain were observed in observation site when HYVIS was launched. The aim of this study is to examine the microphysical property and hydrometeor formation process in this precipitation cell developed on the western Pacific warm pool.
A cell focused in this study was a deep cell with the height of the 30-dBZ reflectivity arrived at about 8.0 km. It is suggested that hydrometeor in the upper part of this cell was observed by launched HYVIS, through the position of GPS radiosonde launched with HYVIS and polarimetric radar data. Many supercooled water droplets were observed in the upper part of this cell. Almost of observed supercooled water droplets were smaller than 100 μm, but some droplets were larger than 100 μm. The concentration of observed hydrometeor at 9.0-11.5 km was greater than the low level. Some lightly rimed particles ware observed near 10.0 km. As a result of hydrometeor size distributions of all levels, the concentrations of very small particles were greater in upper part of this cell
To specify the characteristics of observed supercooled water droplets in this study, this observation result of HYVIS was compared with the prior research in Texas by Rosenfeld and Woodley (2000). In this study, the concentration of observed supercooled water droplets was less than the result of the prior research, whereas the size was larger. It is suggested that aerosol on ground performed as cloud condensation nuclei (CCN) control the concentration and size of supercooled water droplet in this cell.
It is suggested that very small particles were formed by some formation processes in this cell. Secondary ice nucleation process by supercooled water droplets might be attribute to high concentration of very small particles in the upper part of this cell.
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