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暴雨来临前30分钟可进行预测的新型气象雷达

一种新开发的雷达可预测急剧变化的气象。不仅可以用于防灾、减灾对策,也可用于平时的生活以及大型活动,被期待能在运营2020年的东京奥运会·残奥会上派上用场。

近年来,被称为“突发暴雨”的局部大雨、集中暴雨以及急速形成的低气压等无法预测的恶劣气象变化给人类的生产生活带来很大困难。这些在短时间内发生局部地区的大雨和暴风,可能会引起意想不到的水灾和泥石流灾害。为了高精度地观测这样的突发性的气象现象,世界上首例多参数相控阵气象雷达(MP-PAWR)正式投入实际使用。就此采访了在研究开发中起到核心作用的国立研究开发法人情报通信研究机构(NICT)的电磁波研究所遥感研究室长、工学博士中川胜广先生。

“观测降雨最有效的方法是使用气象雷达。然而,常规气象雷达在旋转抛物天线时,无法快速观测到带来“突发暴雨”的积雨云等。要观测到高空发达的积雨云的整体图像,需要改变天线的角度,最低也需要5分钟左右。另一方面,积雨云以10分左右就会急速发达。因此,需要开发高速三维观测的气象雷达。”

中川先生们首先开发的是相控阵气象雷达(PAWR)。由于以宽仰角进行观测,所以旋转一周就可以完成常规抛物天线必须旋转十几圈才能完成的三维观测。观测半径60公里、高度14公里的范围所需时间为不到30秒,可以同时观测到急速发展的积雨云。另一方面,为了高精度观测广范围的雨量,同时需要具有偏振观测功能的常规雷达的功能。

中川先生于2017年开发出了具有这两种功能的MP-PAWR。作为内阁府推进的“战略性创新创造项目”(SIP: Cross-ministerial Strategic Innovation Promotion Program)中的一个课题,“强化弹性防灾减灾机能”的措施,在埼玉大学设置了该全新的气象雷达。

“常规的气象雷达只是断断续续地能观测雨云下层的情况,不过,根据MP-PAWR的实用化,能连续地捕捉雨云整体和降雨的状态。并且,通过快速捕捉到空中发生的暴雨云团,也能够早期探测到突发暴雨。”

根据中川先生的说明,从MP-PAWR被提供的精度高的气象信息,不仅可以期待对河流的巡视和向居民提供需要堆积沙土袋等防汛工事和对居民发出避难指示等,不仅具有防灾方面的效果,也可以给日常生活带来各种各样的好处。

“用身边的例子来说,为了防备突如其来的大雨,把洗好的衣服收进来,或者提前结束在室外工作会变得容易。另外,体育大会和烟花大会等户外活动,如果能预测天气的急剧变化的话,会更加安全舒适开展这些活动。现在,我们正在考虑将MP-PAWR的气象信息活用到2020年东京奥运会和残奥会运营当中。虽然本次大会注入了各种各样的日本的尖端技术,但是我认为这是气象领域中向世界展示高科技力量的绝好机会”,中川先生阐述了MP-PAWR的可能性。