発達した積乱雲内部の気流場（雲力学）と降水粒子分布（雲微物理学）の関係は、両者が相互に影響を及ぼし合うため、同時に議論する必要がある。近年、X バンドマルチパラメータレーダーを使用し、降水域内部の気流場と降水粒子分布の比較が可能になり、両者の関係を議論できるようになった。一般的に、霰が多量に存在する領域では上昇気流が強いと考えられている。しかしながら、対流性降水域における霰領域と上昇気流の 分布の関係については、まだ十分理解されていない。本研究の目的は、3 台のX バンド マルチパラメータレーダーを用いて、東海地方で観測された対流性降水域内部における 霰領域の分布と上昇気流の鉛直分布を2 事例で比較し、両者の関係を明らかにすること である。 本研究では、降水域内部の3 次元気流場を求めるデュアルドップラー解析と降水粒子 分布を推定する降水粒子判別を行った。対流性降水域は、高度 2 km における反射強度 が 30 dBZ を超えており、層状性降水域の特徴であるブライトバンドが検出されず、高 度2 km から高度6 km まで反射強度と鉛直速度が存在する鉛直格子列として定義した。 本研究では、降水粒子判別の結果から2 事例を選択した。2013 年9 月4 日の事例（霰の 多い事例）は、高度 10 km まで霰領域が鉛直方向に延びていた一方で、2014 年 9 月 25 日の事例（霰の少ない事例）は、融解層付近にのみ霰領域が集中していた。0 ℃高度は、 両事例ともに、浜松の高層気象観測データから約5 km と推定した。 0 ℃高度付近における鉛直速度がピークを取る時間を基準として、前後 10 分間（霰 の多い事例は14 時 20 分から 14 時 40 分まで、霰の少ない事例は02 時 45 分から03 時 05 分まで）を合算した対流性降水域における鉛直速度の中央値と、95thパーセンタイル 値（降水セルの中心付近に存在する上昇気流域の速度に対応すると考えられる）の鉛直 プロファイルを調べた。0 ℃高度よりも下層における鉛直速度の中央値は、両事例とも にほとんど違いが見られなかった。しかしながら、鉛直速度の95thパーセンタイル値を 比較した結果、霰の多い事例の方が、0 ℃高度より下層の全層において大きい値を示し た。霰の多い事例の方が、霰の少ない事例に比べて、0 ℃高度より下層で水蒸気の流入 量が大きかった。そのため、凝結加熱がより活発に働いたと考えられる。以上のことか ら、正の浮力がより多く獲得され、鉛直速度の95thパーセンタイル値が大きい値として 見積もられたと考えられる。 次に、個々の降水セル内部における霰領域と上昇気流の速度の関係を把握するために、 0 ℃高度における鉛直速度及の大きい鉛直格子列の上位 20 個を調べた。霰の多い事例 では、全ての格子列で 0 ℃高度における上昇気流の速度が 18 m/s よりも大きく、反射 強度の大きい領域が高度 8 km 以下にしか見られない格子列がほとんどであった。同様 にして、0 ℃高度における反射強度の大きい鉛直格子列の上位 20 個を調べた。霰領域 が高度 10 km まで延びている格子列が 17 個であり、0 ℃高度における上昇気流の速度 は 6 m/s よりも小さい値であった。これを降水セルの発達段階と比較すると、鉛直速度 の大きい格子列は発達期後期の降水セルの中心付近に、反射強度の大きい格子列は成熟 期の降水セルの中心付近に対応すると考えられる。鉛直速度と反射強度が大きい格子列 の対流性降水域内の位置を確認するため、鉛直速度と反射強度の上位90thパーセンタイ ル以上の鉛直格子列の水平分布を調べた。その結果、両者は異なる位置にまとまって存 在していた。対流性降水域内部に発達段階の異なる降水セルが存在していることが示唆 される。
It is necessaryto reveal the relationship between distributions of wind fields (cloud dynamics) and those of precipitation particles (cloud microphysics) in developed cumulonimbus simultaneously. In recent years, polarimetric Doppler radars enable us to comparewind fields and precipitation particles in precipitation regions. As known well, it is considered that updraft is strong in the region where graupel-dominant volumes extend vertically. The relationship between distributions of graupeldominant volumesandupdraft distributions in convectiveprecipitationregions is not understood yet. In the present study, we compare distributions of graupel-dominant volumes and vertical distribution of updrafts in convective precipitation regions over the Tokai District, Japan, using multiple polarimetric Doppler radars and clarify the relationship between distributions of graupel-dominant volumes and updraft properties in the convective precipitation regions. We conducted dual-Doppler analyses calculating three-dimensional wind fields and hydrometeor classifications identifying hydrometeor categories only for convective precipitation regions. The convective precipitation regions are defined as convective columns that reflectivity at a height of 2 km is greater than 30 dBZ (heavy precipitation), the feature of bright band is not detected and both reflectivity and vertical velocity are analyzed from a height of 2 km to 6 km. We select two precipitation systems from the results of hydrometeor classification. Both of the melting level are estimated approximately at a height of 5 km from the sounding data at Hamamatsu. In the case on September 4, 2013, the graupel-dominant volumes are extended vertically from the melting level to a height of 10 km (the graupel-dominant case). On the other hand, in the case on September 25, 2014, the graupel-dominant volumes are concentrated only around the melting layer (the less-graupel case). We analyzed median and 95th percentile of vertical velocity; the result suggested that it corresponds to updraft velocity near the center of the precipitation cell, in convective precipitation regions accumulated before and after 10 minutes (totally 5 snap shots) based on the time with the peak of the vertical velocity near the melting level (the graupel-dominant case is combined the data from 14:20 to 14:40, the less-graupel case is from 02:45 to 03:05). As a result, the median of vertical velocity in the graupel-dominant case has quite same profile with that in the less-graupel case below the melting level (it is almost 1 m/s). However, a considerable difference of high updraft statistics appears. 95th percentile of vertical velocity of the graupel-dominant case is greater than that of the less-graupel case below the melting level. It is assumed that in the graupel-dominant case, condensation heating worked more actively because of humid at the lower layer below the melting level, and the 95th percentile of the vertical velocity of the graupel-dominant case is greater than that of the less-graupel case by acquiring more positive buoyancy. In order to understand the relationship between graupel-dominant volumes and updraft velocities in a convective cell, we analyzed vertical distributions of hydrometeor categories, vertical velocity and reflectivity for 20 convective columns with high vertical velocity at a height of 5 km. Recent resultssuggested that in graupel-dominant case, the top 20 columns with updraft velocity at melting level are greater than 18 m/s and most of high reflectivity are observed below a height of 8 km. Similarly, we analyzed vertical distributions of hydrometeor categories, vertical velocity and reflectivity for 20 convective columns with high reflectivityat a height of 5 km.In graupel-dominant case, there are 17 columns where distributions of graupel-dominant volumes extend to a height of 10 km. the updraft velocity at melting level was less than 6 m/s. Comparing with the developing stage of the precipitation cell, convective columns with high vertical velocity corresponds to nearby the center of the precipitation cell at developing stage and convective columns with high reflectivity corresponds to nearby the center of the precipitation cell at mature stage. In order to analyze the location in the convective precipitation region of high vertical velocity and high reflectivity, the horizontal distribution of the convective column over the 90th percentile of the vertical velocity and reflectivity investigated. Both the 90th percentile of the vertical velocity and that of reflectivity exist at different locations. It is suggested that precipitation cells with different stages are in convective precipitation region.[BACK]