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2009 Fiscal Year Annual Research Report

GPS電波掩蔽による大気構造擾乱現象の解明

Research Project

Project/Area Number 21340138
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

津田 敏隆  Kyoto University, 生存圏研究所, 教授 (30115886)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 堀之内 武  北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (50314266)
小司 禎教  気象庁気象研究所, 予報研究部, 主任研究官 (70354446)
瀬古 弘  気象庁気象研究所, 予報研究部, 主任研究官 (60354445)
河谷 芳雄  独立行政法人海洋研究開発機構, 地球環境変動領域, 研究員 (00392960)
Keywords衛星測位 / 気象学 / 自然現象観測・予測 / 大気現象 / リモートセンシング
Research Abstract

本課題では以下の3サブテーマを実施している。
(1)GPS掩蔽データ解析システム:COSMICから准リアルタイムで配信されるGPS掩蔽データにホログラフィ解法を適用しデータベースを構築している。
(2)数値予報モデルへのデータ同化:
・GPS掩蔽について、GPS-LEO衛星の視線データを、鉛直相関を考慮して同化する手法が最適であることを論文公表した。また、熱帯域の台風の発生予報が掩蔽データ同化で改善することを示した。
・GPS掩蔽の視線データと地上型GPSデータ(可降水量や視線水蒸気量)を同時に同化した場合、予報改善度がより高まり、解析値の水蒸気分布のメリハリが降水現象に矛盾しないように強まった。
・LEO衛星軌道から見て横向きのGPS掩蔽法について、仮想的な同化実験を行い、降水予報が改善する事例があることを示した。
・2009年8月18日に那覇市で発生した豪雨事例について、GPSによる可降水量、天頂遅延量、視線遅延量のそれぞれの同化によるインパクトを調べた。
・GPS掩蔽の偏角データの同化に向けた予備検証として、偏角の鉛直勾配と減少幅を利用した境界層上端検出を試行した。偏角の鉛直分布は境界層の分布・変化を良く表現することなど、偏角の同化の有用性が示唆された。
・気象庁全球解析にMetOpとGRACEによるGPS掩蔽データを夏・冬ともに同化実験した。ラジオゾンデ、初期値、アメダスを用いて予報精度で、中立~改善の結果を得た。気象庁で2009年11月30日から全球解析への現業利用を開始した。
(3)気温・水蒸気の分布・擾乱特性:
・熱帯域および極域の成層圏における温度擾乱の高度・経度・季節変動を解明した。
・最新気候モデルにより、低緯度域の成層圏における赤道波や大気重力波のグローバル分布を長期間(80年間)解析し、GPS掩蔽データの観測結果を科学的に解釈した。
・成層圏突然昇温時に極渦の縁にしばしば強い前線構造が発達することを見出した。

  • Research Products

    (27 results)

All 2010 2009

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (20 results)

  • [Journal Article] Spatial structures and statistics of atmospheric gravity waves derived using a heuristic vertical cross- section extraction from COSMIC GPS radio occultation data2009

    • Author(s)
      Horinouchi, T., T.Tsuda
    • Journal Title

      J.Geophys.Res. 114

      Pages: doi : 10.1029/2008JD011068

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synergistic effect of the assimilation of Radio occultation data and ground-based GPS data2009

    • Author(s)
      H.Seko, K.Saito, M.Kunii, Y.Shoji
    • Journal Title

      CAS/JSC WGNE Res. Activ. Atmos. Oceanic Modell 39

      Pages: 1.35-1.36

  • [Journal Article] アピール「GPSリモートセンシングデニータの利用推進に向けて」2009

    • Author(s)
      瀬古弘 小司禎教 市川隆一
    • Journal Title

      天気 56

      Pages: 683

  • [Journal Article] GPS気象学 : GPS水蒸気情報システムの構築と気象学・測地学・水文学への応用に関する研究2009

    • Author(s)
      小司禎教・岩淵哲也・畑中雄樹・瀬古弘・市川隆一・大谷竜・萬納寺信崇
    • Journal Title

      測地学会誌 55

      Pages: 17-38

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] FORMOSAT-3/COSMIC Radio Occultation Soundings : Preliminary Results of Statistical Comparisons Utillzing Balloon-borne Observations2009

    • Author(s)
      Hayashi, H., Furumoto, J., Lin, X., Tsuda, T., Shoji, Y., Aoyama, Y., Murayama, Y
    • Journal Title

      Terr. Atmos. Ocean 120

      Pages: 51-58

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Temporal and spatial distributions of atmospheric wave energy in the equatorial stratosphere revealed by GPS radio occultation temperature data obtained with the CHAMP satellite during 2001-20062009

    • Author(s)
      Tsuda, T., M.V.Ratnam, S.P.Alexander, T.Kozu, Y.Takayabu
    • Journal Title

      Earth Planets Space 61

      Pages: 525-533

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gravity wave and orographic wave activity observed around the Antarctic and Arctic stratospheric vortices by the COSMIC GPS-RO satellite constellation2009

    • Author(s)
      Alexander.S.P., Klekociuk.A.R., Tsuda.T
    • Journal Title

      JGR 114

      Pages: doi : 1029/2009JD011851

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Global studeis of statospheric gravity wave activity using GPS radio occultation (GPS-RO) data2010

    • Author(s)
      Toshitaka Tsuda, Simon P.Alexander, Yoshio Kawatani
    • Organizer
      MLT Radar WS
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      20100307-20100309
  • [Presentation] Spatial structures of gravity waves from COSMIC GPS RO data2010

    • Author(s)
      T.Horinouchi
    • Organizer
      ISSI Team Meeting, Merging Space- and Ground-based Observational Constraints for Gravity Wave Parameterizations in Climate Models
    • Place of Presentation
      Bern, Switzerland
    • Year and Date
      20100222-20100226
  • [Presentation] Application of the GPS meteorology techniques for observations of extreme weather2010

    • Author(s)
      津田敏隆
    • Organizer
      GCOE-ARS Workshop on Science and Education Programs
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      20100112-20100114
  • [Presentation] Fusion of science and engineering for extreme weathers and global warming2010

    • Author(s)
      津田敏隆
    • Organizer
      Open Symposium on Meteorological Disasters and Adaptable Society in the Asia-Pacific Region
    • Place of Presentation
      Beppu
    • Year and Date
      2010-03-04
  • [Presentation] Prediction of Heavy Rain and Typhoon Using Data Assimilation of GNSS Radio Occultation Observation2010

    • Author(s)
      Yoshinori Shoji, Hiromu Seko, Takuya Kawabata, Eiji Ozawa, Toshitaka Tsuda
    • Organizer
      The 16th Session of the Asia-Pacific Regional Space Agency Forum
    • Place of Presentation
      Bangkok, Thailand
    • Year and Date
      2010-01-27
  • [Presentation] GNSS meteorology in Japan and Expectations for QZSS2010

    • Author(s)
      Yoshinori Shoji, Hiromu Seko, Takuya Kawabata, Toshitaka Tsuda
    • Organizer
      The first Asia Oceania Region Workshop on GNSS
    • Place of Presentation
      Bangkok, Thailand
    • Year and Date
      2010-01-26
  • [Presentation] Meso-scale Data Asimilation Experiment in Low latitudes with GPS RO data2009

    • Author(s)
      Masaru Kunii, Hiromu Seko, Yoshinori Shoji, Toshitaka Tsuda
    • Organizer
      Fourth FORMOSAT-3/COSMIC Data Users workshop
    • Place of Presentation
      Boulder, USA
    • Year and Date
      20091027-20091029
  • [Presentation] Global studies of stratospheric gravity wave activity using COSMIC GPS-RO2009

    • Author(s)
      Simon Alexander, Toshitaka Tsuda, Andrew Klekociuk, Yoshio Kawatani, Masaaki Takahashi
    • Organizer
      COSMIC WS
    • Place of Presentation
      USA
    • Year and Date
      20091027-20091029
  • [Presentation] Retrieval of High Vertical Resolution Atmodpheric Profiles from GPS Radio Occultation Mesurements2009

    • Author(s)
      Lin Xinan, 津田敏隆
    • Organizer
      日本気象学会 2009年春季大会
    • Place of Presentation
      つくば市
    • Year and Date
      20090528-20090531
  • [Presentation] Data Distribution of the GPS radio occultation mesurements2009

    • Author(s)
      吉田直人, 津田敏隆
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2009年大会
    • Place of Presentation
      千葉市
    • Year and Date
      20090516-20090521
  • [Presentation] Global Navigation Satellite System Radio Occultation Workshop2009

    • Author(s)
      津田敏隆
    • Organizer
      Megha Tropiques by ISRO
    • Place of Presentation
      USA
    • Year and Date
      20090407-20090409
  • [Presentation] GPS掩蔽データを用いた極域の大気重力波の研究2009

    • Author(s)
      津田敏隆, Simon Alexander, Andrew Klekociuk
    • Organizer
      PANSY研究会
    • Place of Presentation
      極地研究所
    • Year and Date
      2009-12-09
  • [Presentation] 観測システムシミュレーション実験でみたCOSMICの横掩蔽観測のインパクト2009

    • Author(s)
      瀬古弘, 吉田直人, 津田敏隆, 国井勝, 小司禎教, Y.-H., Kuo
    • Organizer
      日本気象学会2009年度秋季大会
    • Place of Presentation
      アクロス福岡
    • Year and Date
      2009-11-27
  • [Presentation] Impacts of GPS radio occultation data of CHAMP and COSMIC on the precipitation of heavy rainfall and typhoon formation2009

    • Author(s)
      H.Seko, M.Kunii, Y.Shoji, T.Tsuda
    • Organizer
      4th Japan-China-Korea Joint Conference on Meteorology
    • Place of Presentation
      Tsukuba International Congress Center
    • Year and Date
      2009-11-09
  • [Presentation] Data Assimilation of Side-looking Radio Occultation by Observing System Simulation Experiment2009

    • Author(s)
      瀬古弘, 津田敏隆, 吉田直人, Y.-H., Kuo
    • Organizer
      4th FORMOSAT-3/COSMIC Data Users Workshop
    • Place of Presentation
      UCAR, Boulder, U. S.
    • Year and Date
      2009-10-29
  • [Presentation] 超低軌道衛星による熱帯大気擾乱のGPS掩蔽観測の提案2009

    • Author(s)
      吉田直人, 津田敏隆
    • Organizer
      第53回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] GPSを利用した大雨の予測2009

    • Author(s)
      小司禎教
    • Organizer
      日本気象学会九州支部「気象教室」
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2009-08-29
  • [Presentation] 日本型「GPS気象学」の進展2009

    • Author(s)
      小司禎教・瀬古弘・市川隆一・岩淵哲也・津田敏隆
    • Organizer
      日本気象学会2009年度春季大会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2009-05-31
  • [Presentation] 気象庁全球モデルを用いたGPS掩蔽観測同化実験2009

    • Author(s)
      小澤英司
    • Organizer
      日本気象学会
    • Place of Presentation
      つくば市
    • Year and Date
      2009-05-31
  • [Presentation] Meso Scale Data Asimilation Experiment in Low latitudes with GPS RO data2009

    • Author(s)
      国井勝, 瀬古弘, 津田敏隆
    • Organizer
      日本気象学会
    • Place of Presentation
      つくば市
    • Year and Date
      2009-05-31

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2013-05-10  

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