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平成26年度 『環境技術産学公民連携公募型共同研究事業』
気候変動適応策等への
フェーズドアレイ気象レーダ活用に向けた研究
平成26年 7月30日
株式会社 東芝
© 2014 Toshiba Corporation
株式会社 東芝
共同研究の背景
近年、ゲリラ豪雨などの局地的大雨が都市部で多発、被害が甚大化し社会問題となっている。
昨年、東芝は、ゲリラ豪雨に有効とわれ る世界最先端 ズ
都市部ゲリラ豪雨一例
いわれている世界最先端のフェーズドアレイ気象レーダを開発した。
川崎市宮前区冠水状況
豪雨を事前検知できる画期的豪雨を事前検知できる画期的なレーダとして新聞・テレビ等で広く取り上げられている。
フェーズドアレイ気象レーダ装置
© 2014 Toshiba Corporation 2
読売新聞大阪版 2012.9.1 (1面掲載)
フェーズドアレイ気象レーダ装置
共同研究の目的
現在、開発されたフェーズドアレイ気象レーダは気象観測などの研究利用に使用されるが、観測データが行政などにどのよう
な利用効果があるかといった研究は行われない。
東芝はぜひとも世界最先端の気象レーダを自治体などの行政に有効活用してもらいたい
例えば 気候外力の増加(GHG増大による高温化やゲリ例えば、気候外力の増加(GHG増大による高温化やゲリラ豪雨のような異常気象の頻発等)による影響を回避・軽減できるような適応能力の向上に貢献できるのでは?
気候変動適応策等へのフェーズドアレイ気象レーダの活用に向けた研究
© 2014 Toshiba Corporation 3
気候変動適応策等へのフェ ズドアレイ気象レ ダの活用に向けた研究
共同研究の内容
(1)気候変動適応策の概念及び応用可能な技術の整理
(2)フェーズドアレイ気象レーダの観測データの活用方法に関する検討
●行政からのニーズ把握と課題抽出
環境 究 向けた有効利用⇒環境研究に向けた有効利用
⇒下水道運用への有効利用
⇒豪雨に向けた危機管理対策への有効利用⇒豪雨に向けた危機管理対策への有効利用
(3)フェーズドアレイ気象レーダの観測データの解析(3)フェ ズドアレイ気象レ ダの観測デ タの解析
●フェーズドアレイ気象レーダの観測データと
国交省MPレーダの観測データの比較検討を行う。
●豪雨の事前発生検知の有効性を評価する。
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気象レーダーによる観測とは
レーダー基地局
レーダービームレーダービーム反射エコー反射エコー
•• 360360゜゚全周を連続観測全周を連続観測
•• レーダー基地を中心とした面的な(広い範囲の)データを取る。レーダー基地を中心とした面的な(広い範囲の)データを取る。
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データサンプリング(信号取得)
受信強度受信強度
距離距離
各種信号処理各種信号処理各種信号処理各種信号処理
(A/D変換、混信、多次エコー除去、(A/D変換、混信、多次エコー除去、座標変換、地形エコー除去、距離補正等)座標変換、地形エコー除去、距離補正等)
の画面例の画面例エコーの画面例エコーの画面例
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X帯固体化MPレーダ
固定型
可搬型
空中線:2
マイクロ波ユニット200 W
GaN HEMT
2mφ
シェルター:2m cube
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200 W2m cube
約約2m2m
フェーズドアレイ気象レーダ
約約2
m2
mmmフェーズドアレイアンテナ
スロットアンテナ(アンテナ素子)
左:レーダ処理装置(データ処理・監視制御・表示)
右:レーダ制御装置 大阪大学に設置された
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右:レ ダ制御装置(駆動制御・分電盤) フェーズドアレイレーダ(地上13階相当)
フェーズドアレイ気象レーダ観測イメージ
三次元的な気象状況を瞬時に観測することができる。三次元的な気象状況を瞬時に観測することができる。
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共同研究の実施手法1
★フ ズドアレイ気象レ ダの観測デ タの活用方法に関する検討★フェーズドアレイ気象レーダの観測データの活用方法に関する検討
個別のヒアリング等防災担当
(道路・河川管理等含む)
危機管理環境担当 下水道管理
危機管理(市民サービス等)
課題課題
課題 課題課題 課題
課題課題
課題
事前の豪雨検知
課題解決 向けた検討
勉強会などを開催して意見徴収等
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課題解決に向けた検討意見徴収等
フェーズドアレイ気象レーダ観測画像
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共同研究の実施手法2
★フェーズドアレイ気象レーダの観測データの解析
豪雨事前 豪雨発生豪雨事前 豪雨発生
フェーズドアレイフェ ズドアレイ
気象レーダ
国交省MPレーダ
鉛 直 積 算 水 分 量 、
鉛直最大強度を算出
鉛直積算水分量
鉛直最大強度レーダ雨量
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鉛直最大強度相関を検証
共同研究の成果イメージ1(フェーズドアレイ気象レーダの観測データの活用方法に関する検討)
高時間分解能 高空間分解能高時間分解能 高空間分解能川崎SCC
高時間分解能・高空間分解能な稠密観測により、ゲリラ豪雨を事前にキャッチ
高時間分解能・高空間分解能な稠密観測により、ゲリラ豪雨を事前にキャッチ
川崎駅周辺総合防災情報システムの高度化
レーダー3.8万メッシュ 危機管理
市⺠サービス(クラウドTVなど)
下⽔道運⽤(予備ポンプ運転)
防災対策(サイネージ・防災無線等)
環境対策
安全・安⼼で質の⾼い社会の構築を実現
( 備ポ 運転)
豪雨事前検知が行政ニーズにどのようにこたえられるか様々な観点で検討し、現在川崎市と東芝で実証実験が進められているスマートコミュニティを使って、
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レーダデータの利用方法などを把握。
共同研究の成果イメージ2(フェーズドアレイ気象レーダの観測データの解析)
フェーズドアレイ気象レーダ観測
国交省MPレーダ(X-RAIN)観測気象レ ダ観測 (X RAIN)観測
フェーズドアレイ気象レーダ 観測範囲内において、昨年出水期のX-RAIN 観測データで強雨(例えば20mm/h 以上)の降雨が観測された領域で、X-RAIN より先
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行するフェーズドアレイ気象レーダの指標を探索し、相関を確認。
実施計画スケジュール
7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月2014年 2015年
7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月行政ニーズの把握と課題抽出
行政ニーズの抽出課題解決に向けた検討
フェーズドアレイ気象レーダデータ解析ダデ タ 収集解析レーダデータの収集解析
レーダデータ有効性の検討共同研究枠組み検討
▼共同研究枠組み検討中間報告最終報告書提出
月1回程度進捗報告を環境総合研究所と実施していく予定
最終報告書提出
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