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能動型測器を用いた氷晶雲の巨視的構造と微物理特性の関係解明に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 06J05247
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 気象・海洋物理・陸水学
研究機関東北大学

研究代表者

佐藤 可織  東北大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2008年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2007年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2006年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード全球解析 / 雲レーダ / ライダ / 解析手法 / 氷晶雲微物理特性 / 気象場 / 大気大循環モデル / 衛星観測データ / 能動型測器 / 落下速度 / 鉛直流 / 生成・消滅機構 / 氷晶雲 / 微物理特性 / 鉛直構造 / 船舶観測 / 衛星観測
研究概要

本年度は観測船「みらい」搭載雲レーダ・ライダデータより導出したレーダ反射因子と雲氷量の関係式を用いCloudSat衛星観測データを解析し、得た氷晶雲微物理特性の検証を以下の解析を行い推進した。CloudSat衛星と同期する航空機観測データによる光学的に厚い雲内部の微物理量抽出精度の検証に加え、パラメタリゼーションを用いずに雲微物理量を抽出する事のできるレーダとライダの信号強度を組み合わせた手法により光学的に薄い雲や雲上層部における抽出量の検証を行った。その結果、両手法で得られた氷晶雲粒径の高度-緯度断面には良く似た傾向が見られる事の他、パラメタリゼーションより得た雲氷量の統計値がレーダ/ライダ法で得られるものと比してより光学的に厚い雲の解析結果をより反映しているという特徴がある事がわかった。これらの成果はProceedings of the International Radiation Symposium(IRS2008)に"Sensitivity study for the interpretation of Doppler signal of space-borne 95-GHz cloud radar"という題名で報告した。
衛星データに基づいた気象場分類法に従って氷晶雲-放射フィードバック効果をモデルで予測する際に重要であると思われる氷晶雲特性が大気大循環モデル(AGCM)で正しく再現されているかの評価を行った。その結果、観測ではlarge scaleの周囲の場の対流活発・不活発の分類と雲量に非常に良い対応関係があったが、モデルでは気象場と雲量の関係が良く再現されていない事がわかった。また、過去の研究からモデルでは上層雲の雲量が過大評価になっている事が指摘されていたが、常に過大評価であるわけではなく気象場による事がわかった。モデルの氷晶雲微物理特性の再現性に関してはグリッド平均の雲氷量特に11km以上の対流圏上層で対流活動活発時に1桁程度過小評価し、粒径を平均的に20μm程度過大評価する事がわかった。今後、より長期のデータを使用しこれらの成果を発展させ、モデルと観測の不一致のメカニズムを理解する事によりモデルでの雲再現性を改善する事が可能となると期待される。

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2009 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] 95-GHz Doppler radar and lidar synergy for simultaneous ice microphysics and in-cloud vertical air motion retrieval2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤可織
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 114, D03203

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sensitivity study for the interpretation of Doppler signal of space-borne 95-GHz cloud radar2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤可織
    • 雑誌名

      Current Problems in Atmospheric Radiation (IRS 2008) : Proceedings of the International Radiation Symposium (IRC/Iamas) (AIP Conference Proceedings (印刷中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Retrieval of ice cloud microphysicsny synergy use of Cloud Sat and CALIPSO data2009

    • 著者名/発表者名
      岡本創
    • 雑誌名

      Current Problems in Atmospheric Radiation (IRS 2008) : Proceedings of the International Radiation Symposium (IRC/Iamas) (AIP Conference Proceedings (印刷中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-wavelength radar algorithm, with Doppler function for the retrieval of cloud microphysics with precipitation2009

    • 著者名/発表者名
      岡本創
    • 雑誌名

      Current Problems in Atmospheric Radiation (IRS 2008) : Proceedings of the International Radiation Symposium (IRC/Iamas) (AIP Conference Proceedings (印刷中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vertical cloud properties in the tropical western Pacific Ocean : Validation of the CCSR/NIES/FRCGC GCM by shipborne radar and lidar2008

    • 著者名/発表者名
      岡本創
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 113, D24213

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of particle falling velocity in cirriform cloud by VHF and millimeter-wave Doppler radars2008

    • 著者名/発表者名
      山本真之
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 113, D12210

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Testing and Evaluation of Ice Water Content Retrieval Methods using Radar and Ancillary Measurements2008

    • 著者名/発表者名
      Andrew J. Heymsfield
    • 雑誌名

      Joulnal of Applied Meteorology and Climatology 47

      ページ: 135-163

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of particle falling velocity in cirriform cloud by VHF and millimeter-wave Doppler radars2008

    • 著者名/発表者名
      山本真之
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Statistical property of ice cloud characteristic in relation to the enviromnent2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤可織
    • 雑誌名

      Proceedings of IUGG XXIV General Assembly

      ページ: 5032-5032

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of Ze and LDR of nonspherical and inhomogeneous ice particles for 95-GHz cloud radar : Its implication to microphysical retrievals2006

    • 著者名/発表者名
      佐藤可織
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 111・D22213

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The effects of nonsphericity and variation in ice srystal bulk density on 95GHz cloud radar signals2006

    • 著者名/発表者名
      佐藤可織
    • 雑誌名

      IRS 2004 : Current problems in Atmospheric Radiation, Ed. H. Fischer and B. J. Sohn

      ページ: 119-122

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of algorithms for air-motion, ice sedimentation and microphysics using lidar and radar2006

    • 著者名/発表者名
      佐藤可織
    • 雑誌名

      Revewed and revised papers presented at the 23rd International laser radar conference, Ed. C. Nagasawa and N. Sugimoto, The 23rd ILRC

      ページ: 487-480

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Microphysics of clouds and aerosols by comhined use of lidar and cloud radar2006

    • 著者名/発表者名
      岡本創
    • 雑誌名

      Reviewed and revised papers presented at the 23rd International laser radar conference, Ed. C. Nagasawa and N. Sugimoto, The 23rd ILRC

      ページ: 337-340

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Sensitivity study for the interpretation of Doppler signal of space-borne 95-GHz cloud radar2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤可織
    • 学会等名
      International Radiation Symposium 2008
    • 発表場所
      Brazil, Foz do Iguacu
    • 年月日
      2008-08-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 多波長ドップラーレーダを用いた降雪/降雨シーンにおける微物理特性抽出法に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤可織
    • 学会等名
      日本気象学会春季大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2008-05-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] CloudSat データを用いた雲微物理特性の解析及びその抽出精度の検証2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤可織
    • 学会等名
      日本気象学会春季大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2008-05-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 船舶搭載能動型測器と衛星観測データによる気象場、放射場と上層雲の巨視的構造・微物理特性の解析2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤可織
    • 学会等名
      日本気象学会2007年度秋季大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-10-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Statistical property of ice cloud characteristic in relation to the environment2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤可織
    • 学会等名
      The International Union of Geodesy and Geophysics(IUGG2007)
    • 発表場所
      Perugia, Italy
    • 年月日
      2007-07-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 氷晶雲微物理量抽出とクラスター解析の適用結果2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤可織
    • 学会等名
      日本気象学会2007年度春季大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-05-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Statistical property of ice cloud characteristic in relation to the environment2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤可織
    • 学会等名
      EarthCARE workshop
    • 発表場所
      Noordwijk, Netherland
    • 年月日
      2007-05-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2024-03-26  

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