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Factors Affecting the Evolution of
Hurricane Erin (2001) and the Distributions of Hydrometeors: Role of
Microphysical Processes
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Greg M. McFarquhar, Henian
Zhang, Gerald Heymsfield, Robbie Hood, Jimy Dudhia, Jeffrey B.
Halverson, and Frank Marks Jr.
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Journal of the Atmospheric Sciences
Volume 63, Issue 1 (January
2006) pp. 127–150
DOI: 10.1175/JAS3590.1
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Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (1.48M) ]
MM5の計算とレーダ、衛星の組み合わせ。霰の効果を定量的に算出。11/1’7
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High-Resolution Simulation of Hurricane
Bonnie (1998). Part II: Water Budget
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Scott A. Braun
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Journal of the Atmospheric Sciences
Volume 63, Issue 1 (January
2006) pp. 43–64
DOI: 10.1175/JAS3609.1
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Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (2.30M) ]
MM5によって台風の構造(水の分布)を計算。また、雲・降水の人工的な起源についても調査。11/1’7
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Identification of the
Melting Layer through Dual-Polarization Radar Measurements at Vertical
Incidence
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Luca Baldini and
Eugenio Gorgucci
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Journal of Atmospheric and Oceanic
Technology
Volume 23, Issue 6 (June
2006) pp. 829–839
DOI: 10.1175/JTECH1884.1
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Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (1.19M) ]
融解層の特徴(高度・層厚)は気象要素として重要である。鉛直一次元のドップラレーダは降水の形成に関する雲物理特性を調査するのに利用される。本研究では鉛直一次元の観測から降水の特徴を抽出する変数として標準偏差に注目した解析技術を紹介する。層状性、対流性の2事例を対象とし、現業の観測レーダとの比較も行った。用いたレーダは位相観測可能な2重偏波機能を持つ。2004年夏秋、ローマにおいて降水観測を実施した結果を報告する(10/24’7)。
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Observations of Precipitation Size and
Fall Speed Characteristics within Coexisting Rain and Wet Snow
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Sandra E. Yuter, David
E. Kingsmill, Louisa B. Nance, and Martin
Löffler-Mang
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Journal of Applied Meteorology and
Climatology
Volume 45, Issue 10 (October
2006) pp. 1450–1464
DOI: 10.1175/JAM2406.1
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Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (1.37M) ]
光学式ディスドロメータの観測結果を、雨と融解中の雪が混ざった状態、オレゴンカスケード山脈の雨、コロラドのロッキー山脈の乾いた雪について比較した。雨と雪が同時に存在するとき、大きさと落下速度に基づく分類法により、雨と雪を分類した。10/9’7
0.5−0℃の間で落下速度・粒径の分布が2極を示すのは、いったん融解が始まった雪粒子は非常に早く融けることと関連しているだろう。気温が1.5°まで上昇するにつれて、粒径が10mmを超えるような大きな凝集粒子が減ってくることは6mmを超えるような大きな粒子が出現していることと一致する。このような背景(?、setting)から非常に大きな粒子ができるのは、併合によってではなく、凝集によって出来た大きな雪粒子が解けてあまり分裂しない結果であると考えられる。乾いた雪や雨に比べて、湿った雪は粒径の増加と落下速度の相関が非常に弱い(粒径が大きくなっても落下速度は大きくならない)。湿った雪は特定の粒径に対する落下速度について大きな標準偏差を持つ(乾いた雪について120-230%大きい)。観測されたしめった雪の落下速度は、平均で粒径が2.4mm以上の場合2m/s、標準偏差0.8m/sであった。標準偏差が大きいのは融解の程度が異なる小粒子が一緒に存在するためと考えられる。これらの結果から、湿った雪粒子は粒径が同じでも落下速度が異なるので凝集には異なる粒径は必要ないと考えられる。10/19’7
湿った雪の落下速度の大きな標準偏差を与えると、湿った雪の衝突効率は乾いた雪より大きいだろう。1mmから10mmの粒径で0度の層内にある粒子の体積比で1%を占めるに過ぎないし、0から0.5℃に気温が上昇したところでは4%に過ぎない(10/23’7)。気温が0.5℃より高くなると雪に対する雨の割合は劇的に変化し、雨滴が支配的になる。雪から雨への比率が急に変化する0.5℃という値は、従来の水文学のしばしば用いられている1.1から1.7℃の範囲に比べて少し小さい(10/24’7)。
本文
表1 解析に用いた5つの粒径分布の気象状況
図1 横軸：粒径、縦軸：落下速度の関係式。この論文で頻繁に用いられる。
上図：McKenzie Brideにおける観測20011217 0300-0800UTC 雨のみの観測
下図：Storm Peakでの観測20030227 0000-1400UTC 乾いた雪の観測
図中の赤線はLocatelli and Hobbs(1974)による経験式、ｒ：雨、ｇ：あられ、ｄ：六花
図2 PARSIVELによる10分間の観測粒子数(実線)の時系列と気温(破線)の時系列
MKB:McKenzie Bridge 標高494m
SPL: 砂漠研究所(the Desert Research Institute)のStrom Peak Laboratory(1/7’8) 標高3200m
図3 温度範囲別に表記した粒径と落下速度の関係式 2001年12月19日
図4 ウインドプロファイラによるTH図
上図：反射強度因子、下図：水平風速 旗50m/s､やばね10m/s
1/8’8
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Microwave Radiative
Transfer in the Mixed-Phase Regions of Tropical Rainfall
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T. T. Wilheit, P. V.
Hobbs, K. Jin, A. L. Rangno, M.
E. Triesky, and J. R. Wang
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Journal of Atmospheric and Oceanic
Technology
Volume 23, Issue 11
(November 2006) pp. 1519–1529
DOI: 10.1175/JTECH1944.1
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Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (994K) ]
Kwajalein実験において、熱帯海上に発生する融解層を航空機観測した。ワシントン大学のConvair850に21Gと37Gの放射計を上向きに設定し、層状雲の融解層内を旋回降下しながら観測した。融解層のマイクロ波帯の吸収係数は融解層下の降雨の2から3倍であった。融解層にたいする放射対流モデルは、不確定性の範囲でよく似ていた。この不確定性についてこれまでの観測と比較すると、同じような大きさで自然の変動があることがわかった。
航空機は対流性の降雨帯を2.6、3.4、4.5kmで通過した。マイクロ波帯の観測からは融解高度より上の過冷却水の影響はかなり小さく、今回の事例では雨全体がもたらす寄与に比べて2%以下であることがわかった。10/23’7
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The Influence of Time-Dependent Melting
on the Dynamics and Precipitation Production in Maritime and Continental
Storm Clouds
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Vaughan T. J. Phillips, Andrei Pokrovsky, and Alexander Khain
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Journal of the Atmospheric Sciences
Volume 64, Issue 2 (February
2007) pp. 338–359
DOI: 10.1175/JAS3832.1
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Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (3.54M) ]
融解中の粒子の液体水の量をモデルで評価した。
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A Polarimetric
Radar Approach to Identify Rain, Melting-Layer, and Snow Regions for
Applying Corrections to Vertical Profiles of Reflectivity
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Sergey Y. Matrosov,
Kurt A. Clark, and David E. Kingsmill
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Journal of Applied Meteorology and
Climatology
Volume 46, Issue 2 (February
2007) pp. 154–166
DOI: 10.1175/JAM2508.1
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Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (1.09M) ]
融解層が低い場合には地上で雨でも上空(レーダの観測高度)では雪や霙(融解中の粒子)である場合があるので、Xバンド偏波レーダを用いて、定量観測を行う手法についてのべる。反射強度の鉛直分布（VPR:vertical –proifle-of-reflectivity）の調整について最初に述べる。平均的なVPRの特徴は距離を高度に置き換えたもので、距離によってブライトバンドを平滑化する効果を説明する(10/25’7)。提案する定量観測（QPE）の特徴は融解層・ブライトバンドを決めるのにビームごとの共極相関係数ρhvを用いることである。この値はXバンドレーダの観測で常時(routinely)利用可能である(10/26’7)。
また、この相関係数は雨、融解中の粒子、雪の大まかな分類を与える。ρhvから見積もることのできる融解層はラジオゾンデ観測で得られた0℃高度から100-200mの範囲に存在した。偏波レーダから強度のブライトバンドを見積もる手法を2006年NOAAのX帯レーダ観測の期間に用いた。実験はカリフォルニアのシェラネバダ山脈の麓で行われた。通常のZR関係で降水量を見積もった場合、地上雨量計とのずれ（標準偏差）は65％となる。偏波レーダの結果を使うと、係数2まで標準偏差を抑えることが出来る。
・
偏波レーダを用いたブライトバンド(雪、霙、雨)の同定
・
ブライトバンド同定の結果を地上雨量に対する定量観測への応用(11/1’7)
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A Study of the Response of Deep
Tropical Clouds to Large-Scale Thermodynamic Forcings.
Part II: Sensitivities to Microphysics, Radiation, and Surface Fluxes
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D. E. Johnson, W.-K. Tao, and J. Simpson
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Journal of the Atmospheric Sciences
Volume 64, Issue 3 (March
2007) pp. 869–886
DOI: 10.1175/JAS3846.1
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[
Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (1.74M) ]
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Validation and Development of Melting Layer
Models Using Constraints by Active/Passive Microwave Observations of Rain
and the Wind-Roughened Ocean Surface
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Shannon T. Brown and Christopher S. Ruf
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Journal of Atmospheric and Oceanic
Technology
Volume 24, Issue 4 (April
2007) pp. 543–563
DOI: 10.1175/JTECH1993.1
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Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (1.32M) ]
層状雲の融解層について雲物理特性を評価するための物理モデルを開発した。データは航空機搭載の2周波数のレーダと10.7GHzの放射計を用いた。粒径分布を評価する手法としてKu/Kaの2周波数レーダから得られる反射強度因子を元にγ分布の2つの定数を非線形の最適法により求めた。粒径分布の特徴を、大気の吸収/消失特性を決めるために用いる。吸収/消失特性は地上で観測する輝度温度に対する寄与率（BBが寄与する量）を評価可能にする。前方モデル(forward model、観測値から別の物理量を評価するモデル?) によって変換した表面の射出率から地上 (海上) 風速が評価できる。前方モデルは二つを関連付けている。層状性の降水についての回帰手法のためには融解する粒子について熱力学と電磁気学の特性を記述する必要がある。融解層は大気が電磁波を吸収する量に大きな役割を果たしており、層状性の降水量を回帰手法により評価するために鍵となっている。11/6’7
いくつかの融解層のモデルを2波長の反射強度観測と合わせることで評価した。候補となるモデルを選びレーダ観測と合うように補正した。次に融解層のモデルを放射計で観測した輝度温度についての前方モデルに組み込んだ。前方モデルで仮定した表面風速は放射計の観測に強制を受けている。仮に実際の地上風速がわかれば、この手法は融解層のモデルに対して有効な強制力を持つであろう。カナダ、ブリティッシュコロンビア州バンクーバ島、沿岸での航空機観測を事例解析した。評価した風は反射強度とは相関が無く、平均値は雨の近傍の晴天域で1m/sであった。11/7’7
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Collocated Radar and Radiosonde Observations of a Double-Brightband
Melting Layer in Northern California
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Brooks E. Martner,
Paul J. Neiman, and Allen B. White
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Monthly Weather Review
Volume 135, Issue 5 (May
2007) pp. 2016–2024
DOI: 10.1175/MWR3383.1
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[
Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (1.45M) ]
北カリフォルニア州で逆転層が強いときはレーダ観測でブライトバンドが2層見える。そのような状況についてレーダ観測とゾンデ観測を比較した。2層のブライトバンドが発生するときの気団の温度変化について詳細に記述した。また、現業で用いているブライトバンド同定のアルゴリズムでは下層のブライトバンドのみ探知できたが、改良したアルゴリズムを用いて両方のブライトバンドが同時に同定できた11/7’7。
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A Coupled Model to Simulate Snow
Behavior on Roads
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Ludovic Bouilloud and Eric Martin
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Journal of Applied Meteorology and
Climatology
Volume 45, Issue 3 (March
2006) pp. 500–516
DOI: 10.1175/JAM2350.1
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[
Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (1.42M) ]
気象モデルと地表面モデルを組み合わせて、道路の状況を予測するモデルを開発した。降雪後の路面状態について、凍結・融解・粒子状を評価している11/7’7。
通年の観測データと比較したところ、モデルは路面温度、道路上の雪の出現、雪層の発達についてよい精度を示した。
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Ice Microphysics Observations in
Hurricane Humberto: Comparison with
Non-Hurricane-Generated Ice Cloud Layers
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Andrew J. Heymsfield, Aaron Bansemer,
Stephen L. Durden, Robert L. Herman, and T.
Paul Bui
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Journal of the Atmospheric Sciences
Volume 63, Issue 1 (January
2006) pp. 288–308
DOI: 10.1175/JAS3603.1
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[
Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (2.13M) ]
台風の目の付近の微物理的特徴を航空機による直接測定、マルチパラメータレーダによる観測で実施した。
目の付近では強い上昇流の近傍に50cm-3かそれ以上の高濃度の氷晶が観測された。凝集の結果7mmより大きな大粒子の存在も確認された。氷粒子の粒径分布はλ(粒径分布の傾き)で評価すると低温にもかかわらず、暖かい雨の分布のようなλ<30cm-1( 傾きが小さい)の分布が目の付近に観測された。目の外側ではλ>100cm-1のような冷たい雨の値に近かった。
中央粒径の終端速度はほぼ、λの関数で近似できる。融解層が8.5kmと11.9kmの間にあり、同質核化が強い上昇流のそばにある高濃度氷晶に寄与している11/24’7.
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Sensitivity of Ice Storms in the
Southeastern United States to Atlantic SST—Insights from a Case Study of
the December 2002 Storm
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Renato Ramos da Silva, Gil Bohrer, David Werth,
Martin J. Otte, and Roni
Avissar
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Monthly Weather Review
Volume 134, Issue 5 (May
2006) pp. 1454–1464
DOI: 10.1175/MWR3127.1
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[
Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (1.71M) ]
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Synoptic and Topographic Variability of
Northern California Precipitation Characteristics in Landfalling
Winter Storms Observed during CALJET
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David E. Kingsmill,
Paul J. Neiman, F. Martin Ralph, and Allen B. White
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Monthly Weather Review
Volume 134, Issue 8 (August
2006) pp. 2072–2094
DOI: 10.1175/MWR3166.1
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[
Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (3.08M) ]
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Orographic Enhancement of
Precipitation over Low Mountain Ranges. Part I: Model Formulation and
Idealized Simulations
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Michael Kunz and Christoph Kottmeier
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Journal of Applied Meteorology and
Climatology
Volume 45, Issue 8 (August
2006) pp. 1025–1040
DOI: 10.1175/JAM2389.1
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[
Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (1.55M) ]
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The Effect of Internally Generated
Inner-Core Asymmetries on Tropical Cyclone Potential Intensity
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Bo Yang, Yuqing Wang,
and Bin Wang
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Journal of the Atmospheric Sciences
Volume 64, Issue 4 (April
2007) pp. 1165–1188
DOI: 10.1175/JAS3971.1
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[
Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (2.88M) ]
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Radar Characteristics of Precipitation
Features in the EPIC and TEPPS Regions of the East Pacific
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R. Cifelli, S. W.
Nesbitt, S. A. Rutledge, W. A. Petersen, and S. Yuter
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Monthly Weather Review
Volume 135, Issue 4 (April
2007) pp. 1576–1595
DOI: 10.1175/MWR3340.1
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[
Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (2.74M) ]
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Vertical Structure of Precipitation and
Related Microphysics Observed by NOAA Profilers and TRMM during NAME 2004
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Christopher R. Williams, Allen B. White,
Kenneth S. Gage, and F. Martin Ralph
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Journal of Climate
Volume 20, Issue 9 (May
2007) pp. 1693–1712
DOI: 10.1175/JCLI4102.1
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[
Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (3.47M) ]
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Lightning Frequency and Microphysical
Properties of Precipitating Clouds over the Western North Pacific during Winter
as Derived from TRMM Multisensor Observations
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Yasu-Masa Kodama, Haruna
Okabe, Yukie Tomisaka, Katsuya Kotono, Yoshimi
Kondo, and Hideyuki Kasuya
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Monthly Weather Review
Volume 135, Issue 6 (June
2007) pp. 2226–2241
DOI: 10.1175/MWR3388.1
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[
Abstract ] [ Full Text ] [ PDF (2.94M) ]
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