Three-Dimensional Mapping of Atmospheric Water Vapor Using Air Traffic Control Radio Signals

• Project/Area Number: 25K03255
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 63010:Environmental dynamic analysis-related
• Research Institution: National Institute of Polar Research
• Principal Investigator: 橋本 大志 国立極地研究所, 先端研究推進系, 助教 (60838522)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森 修一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(大気海洋相互作用研究センター), 上席研究員 (00344309)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2030-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2029: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2028: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2027: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2026: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2025: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 大気水蒸気量 / 航空交通管制通信 / 二次監視レーダ / ソフトウェア定義無線 / 信号処理

Outline of Research at the Start

本研究では、商用の航空機の位置や周囲の大気の様子を知らせるために用いられる通信信号が、大気中の水蒸気によってわずかに遅れる現象を利用し、水蒸気量を三次元的に観測する新しい方法を開発します。さらに、気球による気象観測から得られるデータと組み合わせ、深層学習によって気温や水蒸気を推定する技術も構築します。これにより、風・気温・水蒸気の分布を連続的に広い範囲で把握でき、集中豪雨や突風などの極端な気象現象の予測に役立ちます。あわせて、既存の観測システムを災害の多いインドネシアにも展開し、現地の防災力向上にも貢献します。