| Project/Area Number |
21K18177
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 25:Social systems engineering, safety engineering, disaster prevention engineering, and related fields
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
高橋 幸弘 北海道大学, 理学研究院, 教授 (50236329)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 光輝 北海道大学, 理学研究院, 教授 (50312541)
久保田 尚之 北海道大学, 理学研究院, 特任准教授 (40359211)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥24,960,000 (Direct Cost: ¥19,200,000、Indirect Cost: ¥5,760,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
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| Keywords | 台風 / 3D観測 / 超小型衛星 / 雷放電 / 地上観測 / 水蒸気 / 立体構造 |
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| Outline of Research at the Start |
台風は多大な被害をもたらし、複合災害における最大の懸念材料の一つでもあり、精度の高い観測と予測を世界が望んでいる。現状では、台風強度推定は衛星写真から得られる雲パターンとの照合に頼っており、十分な精度で台風の動向を把握できず、10年以上にわたって大きな改善が見られない。その一因は、直接観測にかかるコストや労力の大きさや技術的困難、また、台風強度に影響する海水面温度や海上風速を広域で観測する手段がないことにある。本研究では、超小型衛星と雷放電観測網を組み合わせた、これまでに例のない超高精度の台風監視と予測を行うための観測システムを低コストで実用化する手段に見通しをつける。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、超小型衛星と雷放電測網を組み合わせた、これまでに例のない超高精度の台風監視と予測を行うための観測システムを低コストで実現する手段に見通しをつけることを目的としている。2022年度は、50kg級超小型衛星DIWATA-2を運用して、4月から9月までに計30日のオンディマンド運用のキャンペーン観測を実施し、そのうち台風の観測は18日行った。実施した露光は、高解像度カメラおよび魚眼カメラそれぞれ約400枚（そのうち台風は、それぞれ269枚と303枚）、スペクトルカメラ80枚であった。これらの3D画像解析環境を、日本国内とフィリピンの両方に整備し、解析を進めた。また雲の3Dを捉えるための地上観測実験を実施し、千葉県から都内の洪水発生予測地域（江東5区）の雲監視が可能であることを確認した。さらに、南極昭和基地で恒星を望遠鏡で分光観測したデータを解析することで、水蒸気のカラム量を推定する手法に見通しがあることを確認した。今後この方法を、衛星からの地上観測に応用することで、台風や線状降水帯の発達予測に必要とされながら適切な観測手段のなかった、水蒸気の広域水平分布の把握を目指す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2022年度は、超小型衛星DIWATA-2を運用して、台風シーズンに、台風の中心部を異なる角度から撮影、解析することを計画していた。実際には、4個の台風について18日間、それ以外の積乱雲など関連気象現象について12日の衛星運用実施し、ターゲット領域にカメラを向けての観測し1000枚近い良好なデータを取得することができた。データ解析環境を整備し、日本とフィリピンの2箇所での解析を実施している。新たな雷観測機器を2式調達し、設置作業に入れる準備ができた。南極観測のデータ解析に基づき、台風の発生・発達予測の鍵となる海洋上での水蒸気分布に、超小型衛星を用いた新手法を考案した。こうした新観測手法の応用のために、名古屋大学などの応用数学研究チームと検討を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、超小型衛星による台風および関連気象現象のオンディマンド観測とその解析を継続して、データの蓄積を進め、その3D解析などを進める。台風の雲そのものの観測に加え、台風発生・発達の鍵を握る、地表付近の水蒸気分布の計測手法について、2022年に明らかになった新手法を衛星を使ったスペクトル観測で実証する。。雷放電観測の設置、観測運用を継続する。
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