[A-AS10] 気象学一般

[AAS10-10] マルチパラメータ・フェーズドアレイ気象レーダにおける送信波の偏波特性計測

*奥村 凜太郎¹、牛尾 知雄¹、和田 有希¹、花土 弘² (1.大阪大学大学院、2.国立研究開発法人情報通信研究機構)

キーワード：較正、レーダ、二重偏波、フェーズドアレイ

線状降水帯などの突発的な大気現象が引き起こす災害が社会問題になっている。しかし従来の気象レーダは時空間分解能が不十分であり、前兆を早期に発見できない。他方、フェーズドアレイ気象レーダは降雨を高時空間分解能で観測可能であるため、ゲリラ豪雨等を早期に探知し得る。さらに水平偏波と垂直偏波を同時に送受信するマルチパラメータ・フェーズドアレイ気象レーダ (MP-PAWR) が開発され、単偏波のフェーズドアレイ気象レーダも多種のパラメータを取得可能となった。

直径が大きい雨粒は空気抵抗により扁平するため、水平方向の断面積が大きくなる。よって水平と垂直で等しい強度の電波を照射しても、雨粒が大きいほど、水平の受信強度が垂直のそれよりも大きくなる。MP-PAWRは垂直偏波に対する水平偏波の受信強度比（反射因子差：Zdr）を取得可能であるため、粒子の形状や降雨強度を見積もることができる。水平偏波と垂直偏波を同時送信・同時受信する場合、水平と垂直を合成した送信偏波を45°直線偏波にすればZdrの誤差が最小になることが先行研究で示されている。

本研究ではMP-PAWRにおける送信波の質を計測する手法を開発した。交差偏波識別度の高い標準ゲイン・ホーンアンテナをスペクトラム・アナライザに接続し、MP-PAWRからの送信波を対向受信する。ホーンアンテナをロール角方向に回転させ、受信電力を測定することで合成送信偏波を計測する。例えばもし、45°直線偏波が送信されているなら受信電力は、ホーンアンテナを45°回転させて受信偏波面が送信偏波面と平行になると最大になり、135°回転させて直交すると最小になる。本発表では送信波計測の手法およびMP-PAWRでの実測結果を報告する。