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資料種別 図書

気象と大気のレーダーリモートセンシング

深尾昌一郎, 浜津享助 著

詳細情報

タイトル 気象と大気のレーダーリモートセンシング
著者 深尾昌一郎, 浜津享助 著
著者標目 深尾, 昌一郎, 1943-2014
著者標目 浜津, 享助
出版地(国名コード) JP
出版地京都
出版社京都大学学術出版会
出版年月日等 2005.3
大きさ、容量等 491p ; 22cm
注記 文献あり
ISBN 4876986533
価格 6100円
JP番号 20772946
出版年(W3CDTF) 2005
件名(キーワード) 気象観測
NDLC ME115
NDC(9版) 451.2 : 気象学
対象利用者 一般
資料の種別 図書
言語(ISO639-2形式) jpn : 日本語

目次
 

  • 気象と大気のレーダーリモートセンシング
  • 目次
  • まえがき i
  • 目次 iii
  • 記号一覧 xi
  • 第1章 序論 1
  • 第1章 1.1 レーダーの原理 1
  • 第1章 1.2 気象と大気に関するレーダーの歴史 2
  • 第1章 1.3 レーダーで使用される電波の周波数 3
  • 第2章 電波の特性 7
  • 第2章 2.1 電波の一般的性質 7
  • 第2章 2.1 2.1.1 基礎方程式 7
  • 第2章 2.1 2.1.2 偏波 11
  • 第2章 2.1 2.1.3 反射と屈折 13
  • 第2章 2.1 2.1.4 放射 17
  • 第2章 2.2 電波伝搬 23
  • 第2章 2.2 2.2.1 大気の鉛直構造 23
  • 第2章 2.2 2.2.2 大気中の電波伝搬 25
  • 第2章 2.2 2.2.3 球面大気中の電波伝搬 27
  • 第2章 2.2 2.2.4 標準大気のプロファイル 29
  • 第3章 レーダーリモートセンシングの原理 31
  • 第3章 3.1 レーダーの基礎 31
  • 第3章 3.1 3.1.1 パルスレーダーの基本観測パラメータ 31
  • 第3章 3.1 3.1.2 リモートセンシングの対象標的 33
  • 第3章 3.2 孤立型標的のレーダーリモートセンシング 35
  • 第3章 3.2 3.2.1 孤立型標的のレーダー方程式 35
  • 第3章 3.2 3.2.2 散乱の特性 37
  • 第3章 3.3 離散分布型標的のレーダーリモートセンシング 39
  • 第3章 3.3 3.3.1 球状の誘電体による散乱 39
  • 第3章 3.3 3.3.2 離散分布型標的のレーダー方程式 42
  • 第3章 3.3 3.3.3 レーダー反射因子 44
  • 第3章 3.3 3.3.4 ミー公式 46
  • 第3章 3.3 3.3.5 レイリー散乱 48
  • 第3章 3.4 連続分布型標的のレーダーリモートセンシング 51
  • 第3章 3.4 3.4.1 連続分布型標的の散乱特性 51
  • 第3章 3.4 3.4.2 乱流からの散乱 53
  • 第3章 3.4 3.4.3 成層大気からの分反射 62
  • 第3章 3.4 3.4.4 線状標的からの散乱 64
  • 第4章 ドップラー速度測定の原理 67
  • 第4章 4.1 ドップラー速度測定 67
  • 第4章 4.1 4.1.1 ドップラーレーダーの原理 67
  • 第4章 4.1 4.1.2 ドップラー速度測定範囲 70
  • 第4章 4.1 4.1.3 ドップラー速度測定範囲の拡大 71
  • 第4章 4.2 1台のレーダーによるドップラー観測 72
  • 第4章 4.2 4.2.1 VVP法による線形風速場の観測 72
  • 第4章 4.2 4.2.2 VAD法による水平風の場の観測 76
  • 第4章 4.2 4.2.3 バイスタティックレーダーによる観測 78
  • 第4章 4.3 2台以上のレーダーによるドップラー観測 81
  • 第4章 4.3 4.3.1 独立走査方式 82
  • 第4章 4.3 4.3.2 COPLAN 方式 84
  • 第4章 4.3 4.3.3 2台のレーダーの配置 86
  • 第4章 4.3 4.3.4 3台以上のレーダーによる風観測 88
  • 第5章 レーダー受信信号と信号処理 89
  • 第5章 5.1 受信機感度 89
  • 第5章 5.1 5.1.1 雑音電力 89
  • 第5章 5.1 5.1.2 受信機雑音 93
  • 第5章 5.2 受信方式 96
  • 第5章 5.2 5.2.1 整合フィルター 96
  • 第5章 5.2 5.2.2 位相検波 100
  • 第5章 5.3 受信信号の特性 102
  • 第5章 5.3 5.3.1 降水粒子および大気からの受信信号 102
  • 第5章 5.3 5.3.2 確率密度分布 104
  • 第5章 5.4 レーダー信号処理の基礎 105
  • 第5章 5.4 5.4.1 フーリエ変換とその性質 106
  • 第5章 5.4 5.4.2 線形システムにおける信号の扱い 108
  • 第5章 5.4 5.4.3 パワースペクトルモーメントと基本レーダーパラメータ 111
  • 第5章 5.5 レーダー送受信信号と離散信号処理 114
  • 第5章 5.5 5.5.1 送信信号の波形と波形列 114
  • 第5章 5.5 5.5.2 受信信号のサンプリング 117
  • 第5章 5.5 5.5.3 離散信号の処理 118
  • 第5章 5.5 5.5.4 平均ドップラー速度の推定 123
  • 第5章 5.5 5.5.5 速度幅の推定 124
  • 第5章 5.5 5.5.6 フィッティングによるスペクトルパラメータの推定 125
  • 第5章 5.5 5.5.7 予測理論に基づいた推定法 127
  • 第5章 5.6 サンプル信号の相関と推定精度 128
  • 第5章 5.6 5.6.1 相関関数と相関時間 129
  • 第5章 5.6 5.6.2 コヒーレント積分 132
  • 第5章 5.6 5.6.3 受信電力の推定精度 133
  • 第5章 5.6 5.6.4 平均ドップラー速度の標準偏差 135
  • 第5章 5.6 5.6.5 速度幅の標準偏差 136
  • 第5章 5.6 5.6.6 大気レーダーに固有の風速測定誤差 139
  • 第6章 レーダーによる降水の観測 143
  • 第6章 6.1 降水パラメータ 143
  • 第6章 6.1 6.1.1 粒径に関するパラメータ 143
  • 第6章 6.1 6.1.2 レーダー基本パラメータと粒径分布の関係 146
  • 第6章 6.1 6.1.3 降水に関する物理量 148
  • 第6章 6.1 6.1.4 レーダー反射因子と降水強度 150
  • 第6章 6.2 粒径分布の推定 152
  • 第6章 6.3 大気中での電波の減衰 155
  • 第6章 6.3 6.3.1 減衰係数 155
  • 第6章 6.3 6.3.2 大気による減衰 156
  • 第6章 6.3 6.3.3 水滴による減衰 158
  • 第6章 6.4 マルチパラメータレーダー 161
  • 第6章 6.4 6.4.1 二重偏波の生成 161
  • 第6章 6.4 6.4.2 偏波パラメータの特性 165
  • 第6章 6.4 6.4.3 降水粒子の形状と偏波パラメータ 170
  • 第6章 6.4 6.4.4 降水強度推定 174
  • 第6章 6.4 6.4.5 雲水量の推定 175
  • 第6章 6.4 6.4.6 二重偏波レーダーの離散的な受信信号の表現 176
  • 第6章 6.5 2波長による降水強度の推定 178
  • 第7章 レーダーによる大気の観測 181
  • 第7章 7.1 大気レーダーの検出能 181
  • 第7章 7.1 7.1.1 雑音の中からの散乱信号の抽出 181
  • 第7章 7.1 7.1.2 インコヒーレント積分による検出能の改善 183
  • 第7章 7.1 7.1.3 受信電力とレーダー反射率 184
  • 第7章 7.2 風ベクトルの観測 185
  • 第7章 7.2 7.2.1 ドップラービーム走査法による風速測定 185
  • 第7章 7.2 7.2.2 空間アンテナ法による風速測定 188
  • 第7章 7.2 7.2.3 運動量フラックスの測定 192
  • 第7章 7.3 乱流の観測 194
  • 第7章 7.3 7.3.1 スペクトル幅の推定 195
  • 第7章 7.3 7.3.2 乱流パラメータの推定 200
  • 第7章 7.3 7.3.3 大気屈折率と乱流構造定数の関係 202
  • 第7章 7.4 温度プロファイルの観測 204
  • 第7章 7.4 7.4.1 RASS法による大気温度の測定 204
  • 第7章 7.4 7.4.2 屈折率の変化とRASS法のレーダー方程式 206
  • 第7章 7.4 7.4.3 ブラッグ条件と背景場 208
  • 第7章 7.5 水蒸気プロファイルの推定 212
  • 第7章 7.6 レーダー干渉計法 214
  • 第7章 7.6 7.6.1 SDI法 214
  • 第7章 7.6 7.6.2 FDI法 218
  • 第7章 7.6 7.6.3 事後ビーム走査法 220
  • 第7章 7.7 レーダー映像法 220
  • 第7章 7.7 7.7.1 フーリエ法に基づく映像法 221
  • 第7章 7.7 7.7.2 ケイポン法に基づく映像法 222
  • 第7章 7.7 7.7.3 ミュージック法に基づく超高分解能法 223
  • 第8章 レーダーシステム 227
  • 第8章 8.1 レーダーの概要 227
  • 第8章 8.1 8.1.1 レーダー方式 227
  • 第8章 8.1 8.1.2 FM-CWレーダー 228
  • 第8章 8.1 8.1.3 パルスレーダー 231
  • 第8章 8.1 8.1.4 レーダーの受信電力 232
  • 第8章 8.1 8.1.5 レーダーの観測空間 233
  • 第8章 8.2 レーダーアンテナ 235
  • 第8章 8.2 8.2.1 レーダーアンテナのパラメータ 236
  • 第8章 8.2 8.2.2 パラボラアンテナ 239
  • 第8章 8.2 8.2.3 レドーム 242
  • 第8章 8.2 8.2.4 アレーアンテナ 243
  • 第8章 8.2 8.2.5 アンテナ放射パターンの測定 253
  • 第8章 8.3 送受信システム 255
  • 第8章 8.3 8.3.1 送信機 255
  • 第8章 8.3 8.3.2 気象レーダーの送信機構成 256
  • 第8章 8.3 8.3.3 大気レーダーの送信機構成 263
  • 第8章 8.3 8.3.4 パルス圧縮 264
  • 第8章 8.3 8.3.5 受信機 272
  • 第8章 8.4 デジタル信号処理システム 277
  • 第8章 8.4 8.4.1 信号処理のプロセス 277
  • 第8章 8.4 8.4.2 不要信号の除去 280
  • 第8章 8.4 8.4.3 A/D変換 285
  • 第8章 8.4 8.4.4 スペクトル解析 288
  • 第8章 8.4 8.4.5 窓関数 290
  • 第8章 8.4 8.4.6 DFTのパラメータ 293
  • 第9章 気象レーダーの実際 295
  • 第9章 9.1 各種周波数帯のレーダーの特徴 295
  • 第9章 9.2 降水観測レーダー 297
  • 第9章 9.2 9.2.1 我が国の5.3GHz帯気象レーダー 297
  • 第9章 9.2 9.2.2 レーダー雨量計 302
  • 第9章 9.2 9.2.3 先端的な5.3/5.6GHz帯レーダー 303
  • 第9章 9.2 9.2.4 2.8GHz帯レーダー 307
  • 第9章 9.2 9.2.5 NEXRAD : WSR-88D 307
  • 第9章 9.2 9.2.6 9.5GHz帯レーダー 311
  • 第9章 9.3 雲霧観測レーダー 313
  • 第9章 9.3 9.3.1 35GHz帯レーダー 313
  • 第9章 9.3 9.3.2 35/95GHzマルチパラメータレーダー 316
  • 第9章 9.4 衛星搭載レーダー 318
  • 第9章 9.4 9.4.1 熱帯降雨観測衛星 318
  • 第9章 9.4 9.4.2 全球の降水観測計画 320
  • 第10章 大気レーダーの実際 321
  • 第10章 10.1 大気レーダーの特徴 321
  • 第10章 10.2 大型の大気レーダー 322
  • 第10章 10.2 10.2.1 大型レーダー 322
  • 第10章 10.2 10.2.2 CO-COアレーアンテナを用いたレーダー 324
  • 第10章 10.2 10.2.3 MUレーダー 326
  • 第10章 10.2 10.2.4 赤道大気レーダー 332
  • 第10章 10.3 ウインドプロファイラー 335
  • 第10章 10.3 10.3.1 米国のウィンドプロファイラーネットワーク 336
  • 第10章 10.3 10.3.2 欧州のウィンドプロファイラーネットワーク 338
  • 第10章 10.4 下部対流圏レーダー 339
  • 第10章 10.4 10.4.1 境界層レーダー 339
  • 第10章 10.4 10.4.2 下部対流圏レーダー 341
  • 第10章 10.4 10.4.3 気象庁のウィンドプロファイラーネットワーク 343
  • 第11章 気象レーダーによる観測 345
  • 第11章 11.1 気象レーダーによる降雨観測 345
  • 第11章 11.2 メンスケールの降雨 348
  • 第11章 11.2 11.2.1 低気圧と前線の構造 348
  • 第11章 11.2 11.2.2 降雨域の水平分布 349
  • 第11章 11.2 11.2.3 降雨域の鉛直断面 351
  • 第11章 11.3 積雲対流 354
  • 第11章 11.3 11.3.1 大規模な雷雲 354
  • 第11章 11.3 11.3.2 通常の雷雲 355
  • 第11章 11.3 11.3.3 竜巻 356
  • 第11章 11.3 11.3.4 二重偏波観測 358
  • 第11章 11.4 台風 360
  • 第11章 11.4 11.4.1 水平構造 361
  • 第11章 11.4 11.4.2 鉛直構造 364
  • 第11章 11.5 ダウンバーストと低層ウィンドシヤー 364
  • 第11章 11.5 11.5.1 ダウンバースト 365
  • 第11章 11.5 11.5.2 低層ウィンドシヤー 365
  • 第11章 11.6 晴天大気乱流 369
  • 第11章 11.6 11.6.1 大口径大出力レーダーによる観測 369
  • 第11章 11.6 11.6.2 FM-CWレーダーによる観測 370
  • 第11章 11.7 上層雲・下層雲 371
  • 第11章 11.7 11.7.1 上層雲 371
  • 第11章 11.7 11.7.2 雪雲 373
  • 第11章 11.7 11.7.3 霧 374
  • 第11章 11.8 リトリーバル法による解析 376
  • 第12章 大気レーダーによる観測 379
  • 第12章 12.1 風速測定 379
  • 第12章 12.2 気象のリモートセンシング 382
  • 第12章 12.2 12.2.1 寒冷渦 382
  • 第12章 12.2 12.2.2 台風 385
  • 第12章 12.2 12.2.3 対流 387
  • 第12章 12.2 12.2.4 降水雲 390
  • 第12章 12.2 12.2.5 降水粒子 393
  • 第12章 12.3 大気のリモートセンシング 394
  • 第12章 12.3 12.3.1 大気重力波 395
  • 第12章 12.3 12.3.2 大気境界層 405
  • 第12章 12.4 大気レーダーの応用技術 407
  • 第12章 12.4 12.4.1 RASS法による大気温度と水蒸気量の観測 407
  • 第12章 12.4 12.4.2 多ビームおよびレーダー映像法による散乱層の観測 409
  • 第12章 12.5 ウィンドプロファイラーネットワーク 415
  • 第12章 12.5 12.5.1 品質管理と運用実績 416
  • 第12章 12.5 12.5.2 短時間予報への応用 418
  • 付録 421
  • 付録A 自己共分散処理による平均ドップラー周波数と周波数幅の算出 421
  • 付録A A.1 平均ドップラー周波数 421
  • 付録A A.2 周波数幅 423
  • 付録B FFTのアルゴリズム 425
  • 付録B B.1 DIT FFTアルゴリズム 425
  • 付録B B.2 DIF FFTアルゴリズム 426
  • 付録C RASS法のレーダー方程式 431
  • 付録D 相補系列符号を用いたパルス圧縮とスパノ符号 435
  • 付録D D.1 送信信号の変調と受信信号のサンプリング 435
  • 付録D D.2 復号 436
  • 参考文献 443
  • 索引 469
  • カラー図 481

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