2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of multiple-scattering lidar and radar system to analyze global cloud microphysics
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25247078
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
岡本 創 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (10333783)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 可織 九州大学, 応用力学研究所, 助教 (00584236)
西澤 智明 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境計測研究センター, 室長 (10462491)
鷹野 敏明 千葉大学, 大学院工学研究科, 教授 (40183058)
石元 裕史 気象庁気象研究所, 気象衛星・観測システム研究部, 室長 (70281136)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ライダ / 多重散乱 / 雲微物理特性 / レーダ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多視野角多重散乱ライダを開発し、下層雲の観測を実施した。後方散乱係数、偏光解消度の校正を行った。実際に観測された下層の水雲の偏光解消度は、通常のライダで観測される値よりも大きく、衛星搭載ライダCALIPSOで得られたものと同等以上の値であった。雲頂高度や偏光解消度は、真上向きのチャンネルによるものより、傾けて取り付けられたチャンネルの方が大きい値を示していた。雲レーダやNIESライダと多視野角多重散乱偏光ライダの同時観測データを解析した。雲頂高度は、NIESライダより多視野角多重散乱偏光ライダの方が高い値を示していた。雲レーダと多視野角多重散乱偏光ライダの比較結果は、雲頂高度は同程度を示していた。このことは、多視野角多重散乱偏光ライダが実際に光学的に厚い雲の本当の雲頂を検出可能であることを示している。モンテカルロ法による仮想的な雲の信号再現シミュレーションでも、この多視野角多重散乱偏光ライダの示す雲頂が大気分子によるものではなく、真の雲頂であることを示していた。またミスアラインメントに偏光解消度の影響は１％程度と非常に小さいことも、モンテカルロ法による計算で確認した。これらの結果はOptics Express誌に掲載された。次にこのライダによって取得されたデータを利用して、衛星搭載ライダの雲検出アルゴリズムの検証と開発を行った。従来の雲検出スキームでは、光学的に厚い部分の雲領域を過小評価することがわかり、雲マスクを改良した。また、雲粒子の相識別アルゴリズムの検証も行った。改良された雲マスクのスキームによって検出された雲域を、従来の雲粒子タイプのアルゴリズムで解析したところ、水雲領域を氷雲と誤判定する場合があることがわかった。これらを考慮し改良したアルゴリズムを開発し、全球再解析を行った結果、水雲の雲量は従来より大きい値を示していた。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(46 results)
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[Journal Article] Using In-Situ Airborne Measurements to Evaluate Three Cloud Phase Products Derived from CALIPSO2016
Author(s)
Cesana,G., H. Chepfer, D. Winker, B. Getzewich, X. Cai, O. Jourdan, G. Mioche, H. Okamoto, Y. Hagihara, V. Noel, M. Reverdy
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Journal Title
J. Geophys. Res. Atmosphere
Volume: 121
Pages: 5788, 5808
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Evaluating Arctic Cloud Radiative Effects simulated by NICAM with A-train2016
Author(s)
Hashino, T., M. Satoh, Y. Hagihara, S. Kato, T. Kubota, T. Matsui, T. Nasuno, H. Okamoto, M. Sekiguchi
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Journal Title
J. Geophys. Res. Atmosphere
Volume: 121
Pages: 7041, 7063
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Comparison between the physical-optics approximation and exact methods solving the problem of light scattering by ice crystals of cirrus clouds2016
Author(s)
Konoshonkin, A. V.,, N. V. Kustova, A. G. Borovoi, Okamoto H., K. Sato, H. Ishimoto, E. Grynko, J. Foersstner
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Journal Title
Proc. SPIE
Volume: 10035
Pages: 33-1, 5
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Cloud properties in relation to sea-ice2016
Author(s)
Okamoto, H., K. Sato, S. Katagiri, K. Ota, J. Ukita, M. Shiobara, H. Yabuki, T. Takano
Organizer
Japan-German workshop on Arctic science
Place of Presentation
東京大学本郷キャンパス
Year and Date
2016-11-14 – 2016-11-16
Int'l Joint Research / Invited
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