[M-IS23] 火山学と気象学の融合

[MIS23-P05] 二重偏波気象レーダーによる火山灰の定量的推定について

*佐藤 英一¹ (1.気象研究所)

キーワード：二重偏波気象レーダー、火山灰、リモートセンシング、火山灰の定量的推定

気象研究所では、桜島周辺でXバンド二重偏波気象レーダー（MRI-XMP）と二次元ビデオディスドロメータ―（2DVD）による観測を行っている。MRI-XMPは火山噴煙の観測に、2DVDは地上における降灰観測に用いている。二重偏波レーダーは粒子形状に関するパラメータを取得できるため、コンベンショナルな単偏波レーダーと比べて、より多くの情報を得ることが出来る。2DVDは元々降水粒子の観測のために開発されたもので、降灰の粒径分布に加えて、各粒子の大きさ・形状・落下速度を観測することができる。
本発表では、気象研究所で開発中の、二重偏波レーダーを用いて大気中の火山灰量を定量的に推定する手法を紹介する。本手法では、まずあらかじめ独立資料として、2DVDで観測した粒径と形状、落下速度のデータセットを用意する。粒子径と形状の関係は散乱シミュレーションに用いる。落下速度は、粒子密度を求める際に用いる。次に、粒径分布を仮定することで、反射強度と反射因子差を計算することが出来る。最後にシミュレーションの値と実際の観測値との差を計算し、それらを含むコストファンクションが最小になるとき、最終的な粒度分布の推定値が得られる。
本発表では、噴煙内部の火山灰濃度の推定結果の例についても紹介する。