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水蒸気プロファイルの複合リモートセンシング技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 14340140
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 気象・海洋物理・陸水学
研究機関京都大学

研究代表者

津田 敏隆  京都大学, 宙空電波科学研究センター, 教授 (30115886)

研究分担者 青山 雄一  京都大学, 宙空電波科学研究センター, 学振特別研究員
堀之内 武  京都大学, 宙空電波科学研究センター, 助手 (50314266)
中村 卓司  京都大学, 宙空電波科学研究センター, 助教授 (40217857)
古本 淳一  京都大学, 宙空電波科学研究センター, 学振特別研究員
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
14,800千円 (直接経費: 14,800千円)
2003年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
2002年度: 9,100千円 (直接経費: 9,100千円)
キーワード大気水蒸気 / リモートセンシング / RASS / 大気レーダー / GPS / ライダー / ダウンルッキング / ラマン散乱 / 水蒸気計測 / 大気温度観測 / ウィンドプロファイラー / 光・電波・音波複合観測 / GPS掩蔽観測 / ウインドプロファイラー
研究概要

水蒸気は降雨や雲の形成を支配する重要な気象要素であるが、そのリモートセンシングは難しく、現状では観測頻度が限られる数時間毎の気球観測が主流となっている。本課題では、大気レーダーの大気乱流エコー強度を中心とする新しい水蒸気リモートセンシング手法開発を行い、これらを適宜活用することで全天候型の水蒸気プロファイル推定手法の確立を目指し以下の課題を遂行した。
MUレーダー・RASSを用いた水蒸気推定法の開発
乱流エコー強度が水蒸気量に強く依存する特性を利用し、さらにGPSなど他測器データを補助的に用いることでMUレーダー・RASSデータから水蒸気を時間連続的に推定する手法を開発した。導出された水蒸気分布は気象衛星の雲画像及び気象レーダーと良い一致を示し、また従来捉えられなかった水蒸気の微細構造を解明することに成功した。
ラマンライダーによる水蒸気観測
信楽に設置されているライダーを回転ラマン散乱が測定できるように改良し、さらに狭帯域フィルタを挿入することにより日中(朝・夕)の観測を可能とした。
下層用レーダーへの永蒸気推定手法の応用
MUレーダーで開発された水蒸気推定法をより水蒸気が多くその変動も激しい大気境界層に応用した。さらに、MUレーダーのデータと組み合わせることで大気境界層から対流圏中部までの水蒸気レーダーリモートセンシングを実現した。
GPSダウンルッキング掩蔽観測による水蒸気推定法の開発
孤立峰山頂に設置したGPS受信機で地平線に沈むGPS衛星からの電波を受信することで大気水蒸気と温度プロファイルを高鉛直分解能で導出できるダウンルッキング掩蔽観測手法開発を推進した。富士山測候所で観測実験を行い、水蒸気と温度プロファイルの導出に成功した。この結果は近傍の気球観測結果と良い一致を示した。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (36件)

  • [文献書誌] VanZandt, T.E., G.D.Nastrom, T.Tsuda, et al.: "A dual-beamwidth radar method for measuring atmospheric turbulent kinetic energy density"Geophys.Res.Lett.. 29 art.no.1572. (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Behrendt, A., T.Nakamura, M.Onichi, R.Baumgart, T.Tsuda: "Combined Raman Lidar for the Measurement of Atmospheric Temperature, Water Vapor, Particle Extinction Coefficient, and Particle Backscatter Coefficient"Appl.Optics. 41. 7657-7666 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Behrendt, A., T.Tsuda: "Calculation of the Calibration Constant of Polarisation Lidar and its Dependency on Atmospheric Temperature"Optics Express. 10. 805 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hocke, K., T.Tsuda, A.de la Torre: "A study of stratospheric gravity wave fluctuations and sporadic E at mid latitudes with focus on possible orographic effect of Andes"J.Geophys.Res. 107. doi:10.1029/2001 JD001330 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuda, T., K.Hocke: "Vertical wavenumber spectrum of temperature fluctuations in the stratosphere using GPS occultation data"J.Meteorol.Soc.Janan. 80. 925-938 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furumoto, J., K.Kurimoto, T.Tsuda: "Continuous observation of humidity profiles with the MU radar--RASS combined with radiosonde and GPS observation"Atmos.Ocean.Technol. 20. 23-41 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aoyama, Y., Y.Shoji, A.Mousa, T.Tsuda, H.Nakamura: "Temperature and water vapor profiles derived from downward-looking GPS occultation data"J.Meteorol.Soc.Japan. 82. 433-440 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] de la Torre, A., T.Tsuda, G.A.Haji, J.Wickert: "A global distribution of the stratospheric gravity wave activity from GPS occultation profiles with SAC-C and CHAMP"J.Meteorol.Soc.Japan. 82. 407-417 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mousa, A., T.Tsuda: "Inversion algorithms for GPS downward looking occultation data : Simulation analysis"J.Meteorol.Soc.Japan. 82. 427-432 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noguchi, W., T.Yoshihara, T.Tsuda, K.Hirahara: "Time-height distribution of water vapor derived by moving cell tomography during Tsukuba GPS campaigns"J.Meteorol.Soc.Japan. 82. 561-568 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsai, H.-F., T.Tsudae, G.A.Hajj, J.Wickert, Y.Aoyama: "Equatorial Kelvin waves observed with GPS occultation measurements (CHAMP and SAC-C)"J.Meteorol.Soc.Japan. 82. 397-406 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuda, T., K.Hocke: "Application of GPS radio occultation data for studies of atmospheric waves in the middle atmosphere and ionosphere"J.Meteorol.Soc.Japan. 82. 419-426 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Behrendt, A., T.Nakamura, T.Tsudaa: "Combined Temperature Lidar for Measurements in the Troposphere Stratosphere, and Mesosphere"Appl.Optics. accepted.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] VanZandt, T.E., G.D.Nastrom, J.Furumoto, T.Tsuda, W.L.Clark: "A dual-beamwidth radar method for measuring atmospheric turbulent kinetic energy density"Geophys.Res.Lett.. 29. art.no.1572 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Behrendt, A., T.Nakamura, M.Onishi, R.Baumgart, T.Tsuda: "Combined Raman Lidar for the Measurement of Atmospheric Temperature, Water Vapor, Particle Extinction Coefficient, and Particle Backscatter Coefficient"Appl.Optics. 4. 7657-7666 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Behrendt, A., T.Tsuda: "Calculation of the Calibration Constant of Polarisation Lidar and its Dependency on Atmospheric Temperature"Optics Express. 10. 805 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hocke, K., T.Tsuda, A.de la Torre: "A study of stratospheric gravity wave fluctuations and sporadic E at mid latitudes with focus on possible orographic effect of Andes"J.Geophys.Res. 107. doi:10.1029/2001JD001330 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuda, T., K.Hocke: "Vertical wavenumber spectrum of temperature fluctuations in the stratosphere using GPS occultation data"J.Meteorol.Soc.Japan. 80. 925-938 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furumoto, J., K.Kurimoto, T.Tsuda: "Continuous observation of humidity profiles with the MU radar--RASS combined with radiosonde and GPS observation"J.Atmos.Ocean.Technol.. 20. 23-41 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aoyama, Y., Y.Shoji, A.Mousa, T.Tsuda, H.Nakamura: "Temperature and water vapor profiles derived from downward-looking GPS occultation data"J.Meteorol.Soc.Japan. 82. 433-440 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] de la Torre, A., T.Tsuda, G.A.Hajj, J.Wickert: "A global distribution of the stratospheric gravity wave activity from GPS occultation profiles with SAC-C and CHAMP"J.Meteorol.Soc.Japan. 82. 407-417 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mousa, A., T.Tsuda: "Inversion algorithms for GPS downward looking occultation data : Simulation analysis"J.Meteorol.Soc.Japan. 82. 427-432 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noguchi, W.T.Yoshihara, T.Tsuda, K.Hirahara: "Time-height distribution of water vapor derived by moving cell tomography during Tsukuba GPS campaigns"J.Meteorol.Soc.Japan. 82. 561-568 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsai, H.-F., T.Tsuda, G.A.Hajj, J.Wickert, Y.Aoyama: "Equatorial Kelvin waves observed with GPS occultation measurements (CHAMP and SAC-C)"J.Meteorol.Soc.Japan. 82. 397-406 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuda, T., K.Hocke: "Application of GPS radio occultation data for studies of atmospheric waves in the middle atmosphere and ionosphere"J.Meteorol.Soc.Japan. 82. 419-426 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Behrendt, A., T.Nakamura, T.Tsuda: "Combined Temperature Lidar for Measurements in the Troposphere"Stratosphere, and Mesosphere, Appl.Optics. (accepted.).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuichi Aoyama, Y.Shoji, A.Mousa, T.Tsuda, H.Nakamura: "Temperature and water vapor profiles derived from downward-looking GPS occultation data"Journal of the Meteorological Society of Japan. 82(1B). 433-440 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ashraf Mousa, Toshitaka Tsuda: "Inversion algorithms for GPS downward looking occultation data : simulation analysis"Journal of the Meteorological Society of Japan. 82(1B). 427-432 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Wataru Noguchi, T.Yoshihara, T.Tsuda, K.Hirahara: "Time-height distribution of water vapor derived by moving cell tomography during Tsukuba GPS campaigns"Journal of the Meteorological Society of Japan. 82(1B). 561-568 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Toshitaka Tsuda, Klemens Hocke: "Application of GPS radio occultation data for studies of atmospheric waves in the middle atmosphere and ionosphere"Journal of the Meteorological Society of Japan. 82(1B). 419-426 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ho-Fang Tsai, T.Tsuda, G.A.Hajj, J.Wickert, Y.Aoyama: "Equatorial Kelvin waves observed with GPS occultation measurements (CHAMP and SAC-C)"Journal of the Meteorological Society of Japan. 82(1B). 397-406 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.de la Torre, T.Tsuda, G.A.Hajj, J.Wickert: "A global distribution of the stratospheric gravity wave activity from GPS occultation profiles with SAC-C and CHAMP"Journal of the Meteorological Society of Japan. 82(1B). 407-417 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Furumoto J, Kurimoto K, Tsuda T: "Continuous observations of humidity profiles with the MU radar-RASS combined with GPS and radiosonde measurements"Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 20・1. 23-41 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Behrendt.A, Nakamura T, Onishi M, Baumgart R, Tsuda T: "Combined Raman Mar for the measurement of atmospheric temperature, water vapor, particle extinction coefficient, and particle backscatter"Applied Optics. 41・36. 7657-7666 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Fujiwara, M, M.Shiotani, F.Hasebe, H.Vamel, S.J.Oltmans, P.Ruppert, T.Horinouchi, T.Tsuda: "Performance of the Meteolabor "Snow White" chilled-mirror hygrometer in the tropical troposphere : Comparisons with the Vaisala RS80"J.Atmos.Ocean.Tech.. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Behredt, A, T.Nakamura: "Calculation of the calibration constant of polarization lidar and its dependency on atmospheric temperature"Optics Express. Vol.10, No.16. 805-817 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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