[A-CG10] Earth and Planetary satellite observation project Part II

[ACG10-P02] 地上レーダデータを用いたGPM/DPRの降水強度の評価

*下妻 達也¹、瀬戸 心太¹ (1.長崎大学)

キーワード：全球降水観測計画、二周波降水レーダ、XバンドMPレーダ

１．はじめに
2014年3月より，全球降水観測計画(Global Precipitation Measurement)のGPM主衛星の運用が行われている．GPM主衛星は二周波降水レーダ(DPR)を搭載しており，DPRは比較的強い雨の観測に優れるKuPRと，比較的弱い雨や雪などの固体降水の観測に優れるKaPRの2つのレーダから構成されている．DPRを搭載した人工衛星による降水観測は初の試みであり，観測結果については十分な評価が必要である．そこで本研究では，地上レーダによる観測結果として国土交通省の運用するXRAINに着目し，DPRの観測結果との比較を行う．また，両者の観測結果の違いについて評価を行う．
２．比較方法
XRAINは国土交通省の運用している地上降水レーダである．従来の広域レーダと比較して高頻度(１分間隔)，高解像度(250mメッシュ)の観測が可能であり，2016年2月現在で日本の14箇所にて運用が行われている．この研究では，九州北部にて運用が行われているレーダに着目し，DPRの観測結果との比較を行う．DPRとXRAINは解像度が異なっているため，DPRのフットプリント内のXRAINの降水強度の平均を算出し，DPRの降水強度と比較を行う．なお，DPRの降水強度は，地表面のクラッターの影響を受けない高さのものを用い，プロダクトのバージョンはV03Bを用いた．
３．降水強度の比較
DPRとXRAINの降水強度観測結果について比較を行う．DPRとXRAINの観測範囲が重なっており，なおかつ降水の観測された事例は，2014/6～2016/1の間で現在46ケース見つかっている．この章では，2015/07/07 03:27(JST)(DPR orbit:7703)に観測された事例について示す．図１にXRAINとDPRの降水強度を示す．全体的にXRAINのほうが降水強度は強くなっており，降水の観測された範囲にも違いが見られる．また，XRAINの降水強度は放射状に広がる線状の分布が見られる．図２はXRAINとDPRの降水強度の散布図である．X軸に内挿したXRAINの降水強度，Y軸にDPRの降水強度を示している．また，赤いプロットが層状性降雨，青いプロットが対流性降雨を示している．図より，全体的にXRAINのほうにプロットが集中しており，バイアスの値もマイナスの値となった．
４．全マッチアップ事例の比較
この章では，全マッチアップ事例を使った比較結果について示す．図３にXRAINとDPRの降水強度の散布図を示す．灰色のコンターは各観測点の結果，赤いラインはXRAINの降水強度に対するDPRの降水強度の平均値を示している．図より，全体的に降水強度はXRAIN側に過大評価となっており，平均値のラインもXRAIN>DPRとなっている．要因としては，着目している高さが異なる点，XRAINがレーダ中心から離れるほど推定精度が減少する点が挙げられる．DPRは降水の３次元データを取得できるため，今後は着目高さを合わせた比較を行う予定である．
５．結論
GPM主衛星は2014年2月より運用されている．DPRによる観測は初めての試みであり，観測結果の評価が必要である．そこで，地上レーダXRAINの観測結果に着目し，DPRとXRAINの降水強度について比較を行った．結果，XRAINの降水強度が過大評価される結果となった．要因としては，着目高さと地上レーダからの距離が挙げられる．今後は，着目高さを統一した比較を行う予定である．