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Development of new imaging method of upper atmosphere using the Himawari geostationary weather satellites

Research Project

Project/Area Number 19J01367
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 17010:Space and planetary sciences-related
Research InstitutionNational Institute of Information and Communications Technology (2020-2021)
The University of Electro-Communications (2019)

Principal Investigator

穂積 裕太  国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所宇宙環境研究室, 研究員

Project Period (FY) 2019-04-25 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords極中間圏雲 / 追跡風 / 静止軌道気象衛星ひまわり / 中間圏 / 極中間巻雲 / 気象衛星ひまわり
Outline of Research at the Start

気象観測について行われているような静止軌道からの長期間の基盤的観測を超高層大気についても確立するため、新たな静止軌道 からの超高層大気観測手段を開発する。静止軌道衛星ひまわりに捉えられている極中間圏雲の画像データを解析することで、極中間圏雲の物理量、背景の温度場、風速場の情報の取り出しに挑戦し、それらを長期データとして整備する。得られたデータより地球超高層大気の長期時間スケールでの変動を明らかにする。また、下層大気の変動を比較することで、長時間スケールでの大気の上下結合の過程、また地球全大気として長期変動の機構の理解の前進を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

静止軌道気象衛星ひまわり8号全球画像中に見られる極中間圏雲に対して構造追跡を行うことで極中間圏雲の水平移動速度を推定する手法を開発した。開発した手法を2018年北半球夏季のデータに適用し、1シーズン中の極中間圏雲の水平移動を統計的に調査した。平均の東西方向の速度は西向きに7m/sであった。また西向きの速度は7月に極大をとった。平均速度や季節内の変動、日々変動の程度などは、過去の中間圏の風速観測のそれらの値とよく一致した。開発した手法で導出された極中間圏雲の水平移動速度は概ね背景風による輸送の効果により支配されていることが統計的に示された。極中間圏雲の1日の間での動き、地方時変動を調査した。その結果、振幅10-30m/s程度で極中間圏雲が東西に動いていることが示された。スペクトル解析の結果、その東西の動きには12時間、14.8時間、24時間周期の成分が強いことが分かった。今回の結果と過去の風速計測などの研究結果を合わせて考えると、背景の重力波や大気潮汐波の影響を強く受け極中間巻雲は水平方向に大きく輸送されていることが示された。以上の結果を論文としてまとめ学術雑誌で発表する(Hozumi et al., JGR, 2021)とともに、国内外の学会において報告した。
開発した解析手法をひまわり8号が観測を開始した2015年以降のデータに適用し、風速場長期データとして整備した。
従来の極中間圏雲の追跡風計測あるいは中間圏の風速計測には、観測可能ローカルタイムの制限や限定的な観測視野という制限があったが、本研究で開発した静止軌道から追跡風導出手法により、中間圏の風速場を広範囲かつ連続的に捉えることが可能となった。中間圏の大気力学研究において新たな観測データを提供できるという点において意義のある結果だと考える。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Capability of airline jets as an observation platform for noctilucent clouds at middle latitudes2022

    • Author(s)
      Suzuki Hidehiko、Matsumoto Ayako、Dalin Peter、Nakamura Yuriko、Ishii Satoshi、Sakanoi Kazuyo、Sakaguchi Kaori、Takada Taku、Tsuda Takuo T.、Hozumi Yuta
    • Journal Title

      Progress in Earth and Planetary Science

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 11-11

    • DOI

      10.1186/s40645-022-00469-4

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Horizontal Movement of Polar Mesospheric Clouds Observed From the Himawari‐8 Geostationary Meteorological Satellite2021

    • Author(s)
      Hozumi Yuta、Tsuda Takuo T.、Hosokawa Keisuke、Ando Yoshiaki、Suzuki Hidehiko、Murata Takeshi、Nakamura Takuji
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      Volume: 126 Issue: 19

    • DOI

      10.1029/2021jd035081

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detection of Polar Mesospheric Clouds Utilizing Himawari‐8/AHI Full‐Disk Images2021

    • Author(s)
      Tsuda T. T.、Hozumi Y.、Kawaura K.、Tatsuzawa K.、Ando Y.、Hosokawa K.、Suzuki H.、Murata K. T.、Nakamura T.、Yue J.、Nielsen K.
    • Journal Title

      Earth and Space Science

      Volume: 9 Issue: 1

    • DOI

      10.1029/2021ea002076

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Detection of polar mesospheric clouds utilizing Himawari-8/AHI full-disk images2021

    • Author(s)
      T. T. Tsuda, Y. Hozumi, Y. Ando, and K. Hosokawa
    • Organizer
      AIM 34th Science Team Meeting
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Year-to-year variation in polar mesospheric clouds observed by geostationary earth orbit satellite, Himawari2021

    • Author(s)
      B. A. Peh, T. T. Tsuda, H. Suzuki, Y. Hozumi, Y. Ando, K. Hosokawa, T. Nakamura, and K. T. Murata
    • Organizer
      JpGU Meeting 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pattern matching of polar mesospheric clouds with data from the meteorological satellite Himawari-82021

    • Author(s)
      Yuta Hozumi, Takuo T Tsuda, Yoshiaki Ando, Keisuke Hosokawa, Hidehiko Suzuki, Takuji Nakamura and Takeshi Murata
    • Organizer
      JpGU Meeting 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 夜光雲観測のための超小型係留気球観測システムの開発と実証実験2021

    • Author(s)
      遠藤哲歩, 石井智士, 鈴木秀彦, 高田拓, 別所晏柚, 加藤恵輔, 津田卓雄, 穂積裕太
    • Organizer
      MTI研究集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Detection of polar mesospheric clouds utilizing Himawari-8/AHI full-disk images2021

    • Author(s)
      津田 卓雄、穂積 裕太、安藤 芳晃、細川 敬祐、鈴木 秀彦、村田 健史、中村 卓司、Yue Jia、Nielsen Kim、 三好 勉信
    • Organizer
      第150回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 2020 年および 2021 年における北海道での夜光雲観測状況および補足率向上に向けたイメージャーの開発2021

    • Author(s)
      中村優里子, Peh Bengaun, 鈴木秀彦, 石井智士, 坂野井和代, 坂口歌織, 西谷望, 岩本勉之, 高田拓, 津田卓雄, 穂積裕太, 村山泰啓, 小川忠彦, 藤吉康志
    • Organizer
      第150回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Detection of polar mesospheric clouds utilizing Himawari-8/AHI full-disk images2021

    • Author(s)
      T. T. Tsuda, Y. Hozumi, Y. Ando, K. Hosokawa, H. Suzuki, K. T. Murata, T. Nakamura, J. Yue, K. Nielsen, and Y. Miyoshi
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structure tracking of polar mesospheric clouds by the meteorological satellite, Himawari-82021

    • Author(s)
      Y. Hozumi, T. T. Tsuda, Y. Ando, K. Hosokawa, H. Suzuki, T. Murata, and T. Nakamura
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The spatial structures and seasonal variations of the polar mesospheric clouds seen from the meteorological satellite Himawari-82020

    • Author(s)
      Yuta Hozumi, Takuo T Tsuda, Kento Kawaura, Yoshiaki Ando, Keisuke Hosokawa, Hidehiko Suzuki, Takuji Nakamura and Takeshi Murata
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Polar mesospheric cloud (PMC) structures tracking with data from the meteorological satellite Himawari-82020

    • Author(s)
      穂積裕太、津田卓雄、細川 敬祐、鈴木 秀彦、中村 卓司、村田健史
    • Organizer
      第148回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Real-time monitoring of polar mesospheric clouds utilizing Himawari-8 full disk images2020

    • Author(s)
      T. T. Tsuda、Y. Hozumi, Y. Ando, K. Hosokawa, H. Suzuki, T. Nakamura, and K. T. Murata
    • Organizer
      第148回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Numerical simulation of polar mesospheric cloud emissions observed by Himawari-82020

    • Author(s)
      Y. Ando, T. T. Tsuda, Y. Hozumi, K. Hosokawa, H. Suzuki, T. Nakamura, and K. T. Murata
    • Organizer
      第148回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 極中間圏雲の発生と磁気圏からの高エネルギー電子降下の関連について2020

    • Author(s)
      細川敬祐、津田卓雄、穂積裕太、安藤芳晃、鈴木秀彦、中村卓司、村田健史
    • Organizer
      第148回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Polar mesospheric clouds observation by the visible band of Advanced Himawari Imager on Himawari-82019

    • Author(s)
      穂積裕太, 津田卓雄, 川浦健斗, 安藤芳晃, 細川敬祐, 鈴木秀彦, 中村卓司, 村田健史
    • Organizer
      146回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Polar mesospheric clouds observation from the Himawari geostationary meteorological satellite2019

    • Author(s)
      Yuta Hozumi, Takuo T Tsuda, Kento Kawaura, Yoshiaki Ando, Keisuke Hosokawa, Hidehiko Suzuki, Takuji Nakamura and Takeshi Murata
    • Organizer
      2019 AGU Fall Meeting
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-05-29   Modified: 2024-03-26  

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