ウインドプロファイラ
ウインドプロファイラ(Wind Profiler)は、地上から直接、上空(自由大気)の風を測る装置である。機材としては、上向きに設置されたドップラー・レーダーまたはドップラーソーダーであり、観測地点直上の風向及び風速の垂直分布を、瞬時に観測することができる。
自由大気中の風を測る手段としては、ラジオゾンデなどの気球を飛ばし、これが風に流される動きから各高度における風向・風速を求めたり、飛行中の航空機の対気速度と対地速度との差から風向・風速を逆算するといったことが行われてきた。ウインドプロファイラは、これらを代替・補完するものとして、現在、世界各国で研究及び実用化が進められている。
気象業務におけるウインドプロファイラの利用は始まったばかりで、2005年現在、本格的に気象業務のための観測網を展開しているのは、 日本とアメリカだけである。以下の記事においては、原則として、日本の気象庁がWINDAS(Wind Profiler Network and Data Acquisition System)として全国に展開している機材について述べる。
なお、気象庁における正式な表記は「ウィンドプロファイラ」である。
従来のラジオゾンデなどによる観測に比べて、ウインドプロファイラによる風の観測には、以下の長短がある。短所の存在は、ウインドプロファイラによる観測が、ラジオゾンデなどの飛翔体による観測を完全に代替するものではないことを示している。
長所 確実に所定の観測地点の直上空の観測値が得られる。 時間的にも空間的にも密度の高い観測が可能である。 鉛直方向の風速が得られるため、大気の運動を立体的に把握できる。 観測データの解析により、雨・雪の判別や雲中の降水粒子の成長過程の分析、逆転層の検出といった副次的な成果を得られる。 無人・自動観測に適する。
短所 風と同時に温度、湿度などの直接観測ができない。 大気中に探知可能なゆらぎや粒子が存在しなかったり大量の降水粒子が存在する場合、欠測や誤差が生じる。 特に波長の短い電波を使う場合、測定可能な高度の限界が低い。 ビームの中に航空機や鳥のようなレーダー断面積の大きな物体が入った場合に誤データが生じたり、逆に、積乱雲の発生などに伴う風の急変が誤データとして除去されてしまったりしやすい。
観測成果の利用にあたっては、気象レーダーやラジオゾンデの観測結果と照合分析することによって、より正確な情報を得ることができる。特に、観測値の不在が必ずしもその高度が無風状態であることを意味しないことには、注意が必要である。