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レーダー・音波併用気温プロファイル測定システム(RASS)の高機能化

研究課題

研究課題/領域番号 18K03741
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分17020:大気水圏科学関連
研究機関京都大学

研究代表者

津田 敏隆  京都大学, 生存圏研究所, 研究員 (30115886)

研究分担者 矢吹 正教  京都大学, 生存圏研究所, 特定研究員 (80390590)
橋口 浩之  京都大学, 生存圏研究所, 教授 (90293943)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードRASS / 赤道大気レーダー(EAR) / 熱帯対流圏 / 大気乱流 / 気温プロファイル / 水蒸気プロファイル / GNSS電波掩蔽 / 機械学習 / ラジオゾンデ / 熱帯大気 / 対流圏・下部成層圏 / GNSS気象学 / ウィンドプロファイラー / 対流界面 / GPS電波掩蔽 / 上部対流圏・下部成層圏(UTLS) / 対流圏界面 / 赤道大気レーダー(EAR) / 赤道大気レーダー(EAR)
研究成果の概要

インドネシアの西スマトラ州に設置されている赤道大気レーダー(EAR)に音波発射器を併設してRadio Acoustic Sounding System(RASS)を構成し、高度2-10kmにおける気温の高度プロファイル連続測定した。EAR-RASSデータに最新の機械学習法を適用して水蒸気量の高度プロファイルを推定するアルゴリズムを開発した。また、同時に行った1時間間隔のラジオゾンデ集中観測による大気安定度および電波屈折率を併用し、大気乱流による電波散乱特性を解明した。一方、小型低軌道衛星によるGNSS電波掩蔽観測のデータを用いて赤道域における大気擾乱現象のグローバル特性を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大気力学過程を理解するうえで風速、気温および水蒸気量の時空間変動の精密測定が重要である。従来の研究でEAR-RASSにより風速と気温を同時測定できているが、さらに水蒸気量の導出が課題であった。機械学習手法を新たに導入することで水蒸気プロファイルの推定精度が向上した。また、1時間毎に20-30回にわたり放球した稀有なラジオゾンデデータを活用して、乱流散乱エコーと大気安定度等との関連を優れた時間分解能で明らかにできた。
EARを運用するインドネシアの研究機関と共同研究を進める過程で若手研究者のcapacity building に貢献した。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 9件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] National Research and Innovaiton Agency(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] National Research and Innovaiton Agency(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] インドネシア航空宇宙庁(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] インドネシア航空宇宙庁(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] インドネシア航空宇宙庁(LAPAN)(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] インドネシア航空宇宙庁(LAPAN)(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Tropical Temperature Variability in the UTLS: New Insights from GPS Radio Occultation Observations2021

    • 著者名/発表者名
      Scherllin-Pirscher Barbara、Steiner Andrea K.、Anthes Richard A.、Alexander M. Joan、Alexander Simon P.、Biondi Riccardo、Birner Thomas、Kim Joowan、Randel William J.、Son Seok-Woo、Tsuda Toshitaka、Zeng Zhen
    • 雑誌名

      Journal of Climate

      巻: 34 号: 8 ページ: 2813-2838

    • DOI

      10.1175/jcli-d-20-0385.1

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evaluation of EAR Spaced Antenna Performance Using Multiple Receiving Antennas Orientations2020

    • 著者名/発表者名
      N. A. M. Aris, H. Hashiguchi, and M. Yamamoto
    • 雑誌名

      Radio Science

      巻: 55 号: 6

    • DOI

      10.1029/2019rs007049

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of Software-Defined Multichannel Receiver for EAR2019

    • 著者名/発表者名
      N. A. M. Aris, H. Hashiguchi, and M. Yamamoto
    • 雑誌名

      Radio Sci.

      巻: 54 号: 7 ページ: 671-679

    • DOI

      10.1029/2019rs006817

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Application of Parametric Speakers to Radio Acoustic Sounding System2019

    • 著者名/発表者名
      A. Adachi and H. Hashiguchi
    • 雑誌名

      Atmos. Meas. Tech.

      巻: 12 号: 10 ページ: 5699-5715

    • DOI

      10.5194/amt-12-5699-2019

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Retrieval of temperature profiles using radio acoustic sounding system (RASS) with the equatorial atmosphere radar (EAR) in West Sumatra, Indonesia2018

    • 著者名/発表者名
      Juaeni Ina、Tabata Hiraku、Noersomadi、Halimurrahman、Hashiguchi Hiroyuki、Tsuda Toshitaka
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 70 号: 1 ページ: 1-20

    • DOI

      10.1186/s40623-018-0784-x

    • NAID

      120006517891

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Analysis of frequency and moving vertical wavenumber spectra of winds and temperature in the upper troposphere-lower stratosphere (UTLS) using superior temporal-vertical-resolution radiosondes observed at the Equatorial Radar (EAR) observatory2023

    • 著者名/発表者名
      Anis Purwaningsih, Noersomadi, Toshitaka Tsuda, Tiin Sinatra, Halimurrahman, Nani Cholianawati, Asif Awaludin
    • 学会等名
      第17回MUレーダー・赤道大気レーダーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Comparison of the turbulence echo power by EAR with the refractive index gradient and the atmospheric stability analyzed using hourly radiosondes with 10m vertical resolution2023

    • 著者名/発表者名
      Tiin Sinatra, Noersomadi, Asif Awaludin, Halimurrahman, Nani Cholianawati, Anis Purwaningsih, Toshitaka Tsuda, Hiroyuki Hashiguchi, Hubert Luce
    • 学会等名
      第17回MUレーダー・赤道大気レーダーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Study on the best-fit Probability Density Function (PDF) Model of the Refractive Index Gradient Profile Using Long-Term Radiosonde Campaign Data in the Equatorial Region2023

    • 著者名/発表者名
      Halimurrahman, Toshitaka Tsuda, Asif Awaludin, Noersomadi, Nani Cholianawati, Tiin Sinatra, Anis Purwaningsih
    • 学会等名
      第17回MUレーダー・赤道大気レーダーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A Relation Between Bending Angle Gradient of GNSS RO and Atmospheric Stability: (Part I) Model study2023

    • 著者名/発表者名
      Toshitaka Tsuda, Nani Cholianawati, Noersomadi
    • 学会等名
      第17回MUレーダー・赤道大気レーダーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A Relation Between Bending Angle Gradient of GNSS RO and Atmospheric Stability: (Part II) Observational study2023

    • 著者名/発表者名
      Noersomadi, Toshitaka Tsuda, Nani Cholianawati
    • 学会等名
      第17回MUレーダー・赤道大気レーダーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A Relation between bending angle gradient of GNSS RO and refractive index gradient2023

    • 著者名/発表者名
      津田 敏隆, Noersomadi Adi, Nani Cholianawati
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会(SGEPSS)、2023年秋季学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A Review on Equatorial Atmosphere Radar (EAR) Observations2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Hashiguchi
    • 学会等名
      2nd INternational Conference on Radioscience, Equatorial Atmospheric Science and Environment (INCREASE)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] パラメトリックスピーカーによるRASS観測の精度2019

    • 著者名/発表者名
      足立アホロ・橋口浩之
    • 学会等名
      日本気象学会2019年度春期大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Status of Equatorial MU Radar project in 20192019

    • 著者名/発表者名
      山本衛・橋口浩之・横山竜宏・津田敏隆
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 太陽地球系結合過程の研究基盤形成2019

    • 著者名/発表者名
      山本衛・橋口浩之・横山竜宏・宮岡宏・小川泰信・塩川和夫・野澤悟徳・吉川顕正・津田敏隆
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The MU radar, Equatorial Atmosphere Radar, and future project EMU2019

    • 著者名/発表者名
      Mamoru Yamamoto, Hiroyuki Hashiguchi, and Toshitaka Tsuda
    • 学会等名
      URSI-Japan Radio Science Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a low noise RASS speaker using a parametric array2019

    • 著者名/発表者名
      Koki Muguruma and Hiroyuki Hashiguchi
    • 学会等名
      39th International Conference on Radar Meteorology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 赤道MUレーダー計画の現状20182018

    • 著者名/発表者名
      山本 衛、橋口 浩之、津田 敏隆
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 太陽地球系結合過程の研究基盤形成2018

    • 著者名/発表者名
      山本 衛、橋口 浩之、宮岡 宏、小川 泰信、塩川 和夫、野澤 悟徳、吉川 顕正、津田 敏隆
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RetrievalofTemperatureProfilesusingRadioAcousticSoundingSystem(RASS)withtheEquatorial Atmosphere Radar (EAR) in West Sumatra, Indonesia2018

    • 著者名/発表者名
      InaJuaeni・HirakuTabata・Noersomadi,Halimurrahman・HiroyukiHashiguchi・Tsuda Toshitaka
    • 学会等名
      第12回MUレーダー・赤道大気レーダーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Characteristics of the tropical tropopause inversion layer using high resolution temperature profiles by COSMIC GPS-RO2018

    • 著者名/発表者名
      Noersomadi ,津田 敏隆, 藤原 正智
    • 学会等名
      第144回 地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Variability of the troposphere and the tropopause parameters at the tropical region2018

    • 著者名/発表者名
      Ina Juaeni, Hiroyuki Hashiguchi, Ginaldi Ari Nugroho, Halimurrahman, Syafrijon, Ridho, and Toshitaka Tsuda
    • 学会等名
      1st International Conference on Tropical Meteorology and Atmospheric Sciences
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Effect of the Acoustic Source Location on the Height Profiles of Virtual Temperature in the Tropical Troposphere2018

    • 著者名/発表者名
      Ina Juaeni, Hiraku Tabata, Noersomadi, Halimurrahman, Hiroyuki Hashiguchi, and Toshitaka Tsuda
    • 学会等名
      The 3rd Asia Research Node Symposium on Humanosphere Science
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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