Feasibility study on spatial resolution optimization for global wind profiling with spaceborne Doppler Wind lidar
| Project/Area Number |
19K04849
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University (2020-2022)
National Institute of Information and Communications Technology (2019) |
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Principal Investigator |
Shoken Ishii 東京都立大学, システムデザイン研究科, 教授 (70359107)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡本 幸三 気象庁気象研究所, 気象観測研究部, 室長 (40584660)
久保田 拓志 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 第一宇宙技術部門, 研究領域主幹 (90378927)
宮本 佳明 慶應義塾大学, 環境情報学部(藤沢), 准教授 (90612185)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
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| Keywords | ドップラー風ライダー / 衛星観測 / 数値予報 / データ同化技術 / シミュレータ / 衛星 / データ同化 / ライダーシミュレータ / 光計測 / 衛星搭載 / ライダー / 風 / ドップラー / 観測システムシミュレーション実験 |
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| Outline of Research at the Start |
衛星搭載ドップラー風ライダーより高い空間分解能をもち、かつ、技術的に開発可能なDWLによる複数シナリオの風データを疑似的に作成（シミュレート）し、データ同化実験を行うことによって数値予報へのインパクトについて調べ、数値予報に最適な衛星搭載DWLの空間分解能について明らかにする。そのために、高い空間分解能を有する気象場（疑似真値場)とエアロゾル場の構築とDWL衛星シミュレータとデータ同化システムの高度化を図る。
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| Outline of Final Research Achievements |
In the study, wind data simulated by a space-based Doppler wind lidar that is technically feasible and has higher spatial resolution than the space-based Doppler wind lidar Aeolus. The purpose of this study is to clarify the optimal spatial resolution and observation scenarios for future space-based Doppler wind lidar and to evaluate their impact on numerical weather prediction.
Considering wind data errors in different spatial resolution scenarios, we found that there are three possible observation scenarios. In order to enhance the usefulness of space-based Doppler wind lidar for wind profiling, we found that the selection of optimal spatial resolution and data quality control procudres are important. The observation system simulation experiments showd that wind profiling obaserbed by the space-based Doppler wind lidar improve the accuracy of the neumerical weather prediction and prediction of environmental fields based on the neumerical weather prediction.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
宇宙産業市場が急速に拡大する中、宇宙システム開発に求められる時間は急速に短くなり、システム開発と試行を短期間に行うことが求められている。その様な社会背景において、シミュレータを用いる衛星システムの実現性検討、データ同化技術による科学的・定量的な調査は、風ライダー衛星が軌道上に投入された際の効果について、客観的に評価を行えることから極めて重要である。本研究の成果は、将来の風ライダー衛星が抱える問題を早期に予測し、改善・解決に繋げられ、その実現性・信頼性を高めることに寄与するだけでなく、数値予報や気候変動予測に貢献できるため、社会的意義は極めて高い。
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Report
(5 results)
Research Products
(46 results)
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[Presentation] Reporting on space-based DWL activities in Japan2023
Author(s)
S. Ishii, K. Okamoto, I. Okabe, T. T. Sekiyama, T. Kubota, T. Imai, D. Sakaizawa, S. Imamura, N. Tomii, K. Fujihira, K. Nonaka, T. Takemi, T. Nishizawa, H. Fudeyasu, Y. Miyamoto, T. Miyoshi, A. Matsumoto10, R. Oki, M. Satoh, and T. Iwasaki
Organizer
Aeolus Science Advisory Group meeting (#6)
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[Presentation] Reporting on space-based DWL activities in Japan2023
Author(s)
S. Ishii, K. Okamoto, I. Okabe, T. T. Sekiyama, T. Kubota, T. Imai, D. Sakaizawa, S. Imamura, N. Tomii, K. Fujihira, K. Nonaka, T. Takemi, T. Nishizawa, H. Fudeyasu, Y. Miyamoto, T. Miyoshi, A. Matsumoto10, R. Oki, M. Satoh, and T. Iwasaki
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Aeolus Science Advisory Group meeting (#7)
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[Presentation] 数値予報精度向上のための衛星搭載ドップラー風ライダーによる全球風観測2022
Author(s)
石井昌憲, 岡本幸三, 岡本創, 木村俊義, 久保田拓志, 今村俊介, 境澤大亮, 藤平耕一, 松本紋子, 関山剛, 西澤智明, 竹見哲也, 宮本佳明, 佐藤篤, 沖理子, 佐藤正樹, 岩崎俊樹
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日本地球惑星科学連合2022年大会
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[Presentation] ドップラー風ライダー：象予測精度向上のための全球風観測ミッション2022
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石井昌憲, 岡本幸三, 岡本創, 木村俊義, 久保田拓志, 今村俊介, 境澤大亮, 藤平耕一, 松本紋子, 関山剛, 西澤智明, 竹見哲也, 宮本佳明, 佐藤篤, 沖理子, 佐藤正樹, 岩崎俊樹
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地球観測ワークショップ
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[Presentation] Reporting on space-based DWL activities in Japan2022
Author(s)
Shoken Ishii, Kozo Okamoto, Koichi Fujihira, Ayako Matsumoto, Takuji Kubota, Tadashi Imai, Daisuke Sakaizawa, Shunsuke Imamura, Naoya Tomii, Tomoaki Nishizawa, Riko Oki, Masaki Satoh, and Toshiki Iwasaki
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ESA Aeolus Science Advisory Group meeting (#5)
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[Presentation] 衛星搭載ドップラー風ライダーOSSE～台風進路予測へのインパクト評価～2021
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岡部いづみ, 岡本幸三, 石井昌憲, 石橋俊之, 田中泰宙, 久保田拓志,藤平耕一, 今村俊介, 宮本佳明, 松本紋子, 山中沙羅
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日本気象学会春季大会
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[Presentation] 数値予報精度向上のための衛星搭載ドップラー風ライダーによる全球風観測2021
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石井 昌憲,岡本 幸三,久保田 拓志,佐藤 篤,境澤 大亮,西澤 智明,松本 紋子,津上 哲 也,石橋 俊之,田中 宙中,Philippe Baron,青木 誠,沖 理子,佐藤 正樹,岩崎 俊樹
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日本地球惑星科学連合
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[Presentation] 衛星搭載ドップラー風ライダーによる全球風観測に向けて2021
Author(s)
石井 昌憲 ,岡本 幸三,久保田 拓志 ,藤平 耕一, 今井 正 , 境澤 大亮 ,今村 俊介 , 松本 紋子 , 佐藤 篤 , 西澤 智明 , 村田 健史 , 岡本 創 , 沖 理子 , 佐藤 正樹 , 岩崎 俊樹
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[Presentation] 衛星搭載ドップラー風ライダーによる風観測2021
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石井昌憲, 岡本幸三, 久保田拓志, 松本紋子, 佐藤篤, 境澤大亮 ,西澤智明 ,津上哲也 ,石橋俊之, 田中宙中 ,沖理子 ,佐藤正樹 ,岩崎俊樹
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[Presentation] 2018年夏季の気象場を用いた衛星風観測シミュレーション2021
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山中沙羅,石井昌憲,竹中秀樹,岡本幸三,石橋俊之,岡部いづみ,田中泰宙, 久保田拓志,藤平耕一,今村俊介,宮本佳明,松本紋子
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レーザセンシング学会,第39回レーザセンシングシンポジウム
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[Presentation] 2018年夏季の気象場を用いた 衛星風観測シミュレーション2021
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山中沙羅,石井昌憲,竹中秀樹,岡本幸三,石橋俊之,岡部いづみ,田中泰宙, 久保田拓志,藤平耕一,今村俊介,宮本佳明,松本紋子
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岡本幸三, 石井昌憲, 久保田拓志, 佐藤篤, 境澤大亮, 西澤智明, 松本紋子, 津上哲也, 石橋俊之, 田中宙中, Philippe Baron, 青木誠, 沖理子, 佐藤正樹, 岩崎 俊樹
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