2022 Fiscal Year Final Research Report

Feasibility study on spatial resolution optimization for global wind profiling with spaceborne Doppler Wind lidar

Research Project

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Project/Area Number	19K04849
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
Research Institution	Tokyo Metropolitan University (2020-2022) National Institute of Information and Communications Technology (2019)
Principal Investigator	Shoken Ishii 東京都立大学, システムデザイン研究科, 教授 (70359107)
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)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
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
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.
Free Research Field	光計測工学
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。