2014 Fiscal Year Annual Research Report
衛星・地上観測による巻雲の微物理・光学特性の実態解明
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14J02947
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
齊藤 雅典 東北大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 巻雲 / 微物理特性 / リモートセンシング / デジタルカメラ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
巻雲は対流圏上部に出現する薄い氷雲であり、エアロゾルは大気中に存在する微粒子である。それらの量や粒子の形や大きさは千差万別で実態はよくわかっておらず、地球の放射収支の不確実性を増大させる要因であることが知られている。それゆえ、リモートセンシング手法などを用いた観測的研究が、放射収支の不確実性低減に貢献すると期待される。申請者は修士課程において、デジタルカメラを地上観測測器として応用し、薄明時において初めて受動型リモートセンシング手法でエアロゾル観測を可能とする手法を開発した。本年度は、この結果をリファインし、投稿論文にまとめて出版した (Saito and Iwabuchi, 2015)。
次に、デジタルカメラを地上観測に応用し、巻雲の微物理特性を導出することを目的として、デジタルカメラの受光フィルタの波長特性を推定し、可視域の分光放射輝度スペクトルを導出する手法を開発した。アルゴリズムの性能を検証する目的で、他地上観測測器とともに写真観測を行なった。その結果、デジタルカメラから導出した空のスペクトルは、他の測器から得られた結果と整合することが確認された。これらの成果については近々論文として投稿予定である。
加えて、衛星搭載測器を用いた巻雲の微物理特性の解析システムの開発に携わり、申請者は主に放射伝達モデルの精度評価、逆問題解法コード開発、リトリーバル誤差評価を行った。これらの開発はおおむね完了している。加えて、今後行う予定の極軌道衛星のデータを用いた巻雲の微物理特性の解析手法を検討した。今後は、解析システムを昨年打ち上げられた静止気象衛星に応用するためにアルゴリズムの修正と精度評価を行う予定である
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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
地上観測と衛星観測測器それぞれに対する巻雲の微物理特性抽出アルゴリズム開発は、当初の計画通り進展している。本年度内に衛星データの解析を行う予定であったが、全体的に数ヶ月程度計画が後倒しになっている。これについては、既に衛星データの収集は完了しており、巻雲の氷粒子の形状に着目した解析手法も検討済みであることから、致命的な遅れではないと考えている。
一方で、地上観測測器を用いたアルゴリズム開発では、デジタルカメラの応用技術開発が当初の計画以上に進展しており、他観測測器との複合観測を視野に入れてアルゴリズムを検討している。そのための感度テストもシミュレーションを用いて容易に行う環境も整えており、来年度以降スムーズにアルゴリズム開発を行える見込みである。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、巻雲の氷粒子の形状の全球分布、他の光学特性との関係性に着目して、衛星のデータ解析を行う予定である。また、デジタルカメラを用いた巻雲の検知手法を開発し、他の地上観測測器を複合的に用いる巻雲の微物理特性を推定するアルゴリズムを来年度内に完成させる予定である。
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