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マルチスケール大気放射モデルを用いた全球雲解像放射エネルギー収支の定量化

研究課題

研究課題/領域番号 15H03729
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
研究機関気象庁気象研究所

研究代表者

太田 芳文  気象庁気象研究所, 気象衛星・観測システム研究部, 研究官 (70442697)

研究分担者 石田 春磨  気象庁気象研究所, 気候研究部, 研究官 (90374909)
岩渕 弘信  東北大学, 理学研究科, 准教授 (80358754)
櫻井 篤  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (20529614)
関口 美保  東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (00377079)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2016年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2015年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード気象学 / 大気放射 / 放射エネルギー収支 / モデル化
研究成果の概要

モンテカルロ法と明示的解法に基づいた三次元大気放射モデルを開発した。開発したモデルを最新の雲解像気象シミュレーションデータに応用し、雲の三次元放射効果を定量的に調べた。主な成果として、開胞型・閉胞型と呼ばれる雲の場合には、同一の雲場でも太陽放射加熱率の空間分布は空間解像度によって異なり、水平格子間隔が100m~1kmの範囲では局所的に1~6 K/hr程度の違いが現れることが分かった。一方、太陽放射加熱率の領域平均値は空間解像度にほとんど依存せず、熱力学的に有意な差は無かった。このことから、雲解像スケールでの雲・放射相互作用は空間解像度に応じてその性質が大きく異なることが示唆された。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Development of Gas Absorption Tables and an Atmospheric Radiative Transfer Package for Applications Using the Advanced Himawari Imager2018

    • 著者名/発表者名
      SEKIGUCHI Miho、IWABUCHI Hironobu、NAGAO Takashi M.、NAKAJIMA Teruyuki
    • 雑誌名

      気象集誌. 第2輯

      巻: 96B 号: 0 ページ: 77-89

    • DOI

      10.2151/jmsj.2018-007

    • NAID

      130007472840

    • ISSN
      0026-1165, 2186-9057
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multispectral Monte Carlo radiative transfer simulation by using the maximum cross-section method2017

    • 著者名/発表者名
      Iwabuchi, H., and R. Okamura
    • 雑誌名

      Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer

      巻: 193 ページ: 40-46

    • DOI

      10.1016/j.jqsrt.2017.01.025

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Feasibility study of multi-pixel retrieval of optical thickness and droplet effective radius of inhomogeneous clouds using deep learning2017

    • 著者名/発表者名
      Rintaro Okamura, Hironobu Iwabuchi, and K. Sebastian Schmidt
    • 雑誌名

      Atmospheric Measurement Techniques

      巻: 10 号: 12 ページ: 4747-4759

    • DOI

      10.5194/amt-10-4747-2017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Variational Iteration Method for Infrared Radiative Transfer in a Scattering Medium2017

    • 著者名/発表者名
      Zhang, F., Y. Shi, J. Li, K. Wu, and H. Iwabuchi
    • 雑誌名

      Journal of Atmospheric Science

      巻: 74 号: 2 ページ: 419-430

    • DOI

      10.1175/jas-d-16-0172.1

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The spectral signature of cloud spatial structure in shortwave irradiance2016

    • 著者名/発表者名
      Song, S. and Schmidt, K. S. and Pilewskie, P. and King, M. D. and Heidinger, A. K. and Walther, A. and Iwabuchi, H. and Wind, G. and Coddington, O. M.
    • 雑誌名

      Atmospheric Chemistry and Phisics

      巻: 16 号: 21 ページ: 13791-13806

    • DOI

      10.5194/acp-16-13791-2016

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cloud discrimination from sky images using a clear sky index2016

    • 著者名/発表者名
      Saito, M., H. Iwabuchi
    • 雑誌名

      Journal of Atmospheric and Oceanic Technology

      巻: 33 号: 8 ページ: 1583-1595

    • DOI

      10.1175/jtech-d-15-0204.1

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Physical interpretation of gray cloud observed from airplanes2016

    • 著者名/発表者名
      Okamura, R., and H. Iwabuchi
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 55 号: 21 ページ: 5761-5765

    • DOI

      10.1364/ao.55.005761

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 三次元大気放射モデルを用いた太陽光発電量評価のための基礎研究2017

    • 著者名/発表者名
      堀江亮太, 石田春磨, 櫻井 篤
    • 学会等名
      2017年度日本伝熱学会北陸信越支部秋季セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 機械学習を用いた不均質雲の光学的厚さと雲粒有効半径の推定2017

    • 著者名/発表者名
      岩渕弘信, 岡村凜太郎, K. Sebastian Schmidt
    • 学会等名
      日本気象学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Rstar7 の気体吸収過程の更新2017

    • 著者名/発表者名
      関口美保, 佐藤拓也
    • 学会等名
      日本気象学会2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 雲の三次元放射エネルギー収支の空間解像度依存性2017

    • 著者名/発表者名
      太田芳文
    • 学会等名
      日本気象学会2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] モンテカルロ3次元放射伝達モデルによる多波長同時計算手法2017

    • 著者名/発表者名
      岩渕弘信, 岡村凜太郎
    • 学会等名
      日本気象学会2017年春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Spatial-scale Characteristics of Three-dimensional Cloud-resolving Radiation Budget by Monte Carlo Radiative Transfer Simulations2017

    • 著者名/発表者名
      Ota, Y.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of the deterministic scheme for estimating cloud inhomogeneity effects in a high-resolution numerical model2017

    • 著者名/発表者名
      Ishida, H., Y. Ota, M. Sekiguchi, and Y. Sato
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Retrieval of optical thickness and effective droplet radius of inhomogeneous clouds using a deep neural network2017

    • 著者名/発表者名
      Iwabuchi, H., R. Okamura, and K. S. Schmidt
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Radiative Transfer Model Including Polarization Effect in Coupled Atmosphere-Ocean System2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Ota
    • 学会等名
      International Radiation Symposium 2016 (IRS 2016)
    • 発表場所
      Auckland (New Zealand)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 随伴放射伝達解法を用いた線形放射モデルの開発2016

    • 著者名/発表者名
      太田芳文
    • 学会等名
      日本気象学会2016年度春季大会
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター(東京都・渋谷区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 多重散乱の効果を含む線形放射モデルの構築と感度解析への応用2016

    • 著者名/発表者名
      太田芳文
    • 学会等名
      日本気象学会2016年度秋季大会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 三次元放射収支モデリングと衛星観測用アジョイント放射モデルの現状2016

    • 著者名/発表者名
      太田芳文
    • 学会等名
      大気放射と衛星リモートセンシングに関するワークショップ
    • 発表場所
      兵庫県立大学神戸情報学キャンパス(兵庫県・神戸市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高解像度大気モデルにおける広帯域赤外フラックスの3次元放射伝達計算2016

    • 著者名/発表者名
      石田春磨,太田芳文,関口美保,佐藤陽祐
    • 学会等名
      日本気象学会2016年度秋季大会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 明示的解法を用いたSCALE-LESにおける赤外放射フラックスの評価2016

    • 著者名/発表者名
      石田春磨
    • 学会等名
      大気放射と衛星リモートセンシングに関するワークショップ
    • 発表場所
      兵庫県立大学神戸情報学キャンパス(兵庫県・神戸市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Incorporation of Three-dimensional Radiative Transfer into a Very High Resolution Simulation of Horizontally Inhomogeneous Clouds2016

    • 著者名/発表者名
      Haruma Ishida, Yoshifumi Ota, Miho Sekiguchi, and Yousuke Sato
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2016
    • 発表場所
      San Francisco (USA)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SCALE-LESデータを用いた MODIS の雲物理量の推定における雲の不均質性の影響の解明2016

    • 著者名/発表者名
      岡村 凜太郎,岩渕 弘信
    • 学会等名
      日本気象学会2016年度秋季大会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] モンテカルロ大気放射伝達モデルを用いた積雲下の3次元放射効果の解析2016

    • 著者名/発表者名
      岩渕弘信
    • 学会等名
      大気放射と衛星リモートセンシングに関するワークショップ
    • 発表場所
      兵庫県立大学神戸情報学キャンパス(兵庫県・神戸市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] モンテカルロ3次元放射伝達モデルのための最大消散係数法を用いた複数波長の同時計算手法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      岡村 凜太郎,岩渕 弘信
    • 学会等名
      大気放射と衛星リモートセンシングに関するワークショップ
    • 発表場所
      兵庫県立大学神戸情報学キャンパス(兵庫県・神戸市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 不均質雲における三次元放射伝達モデルの精度検証2016

    • 著者名/発表者名
      佐久間 隼司,櫻井 篤,石田 春磨,岩渕 弘信
    • 学会等名
      日本気象学会2016年度秋季大会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 放射伝達モデルにおける近似手法とその精度について2016

    • 著者名/発表者名
      関口美保
    • 学会等名
      大気放射と衛星リモートセンシングに関するワークショップ
    • 発表場所
      兵庫県立大学神戸情報学キャンパス(兵庫県・神戸市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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