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L-バンドマイクロ波センサを使った高風速・強降雨域の海上風速推定

研究課題

研究課題/領域番号 18K11611
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63010:環境動態解析関連
研究機関北海道大学

研究代表者

江淵 直人  北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (10203655)

研究分担者 阿部 泰人  北海道大学, 水産科学研究院, 助教 (40627246)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード衛星リモートセンシング / 海上風 / L-バンドマイクロ波センサ / 熱帯低気圧 / 台風 / 降雨補正 / 大気海洋相互作用 / マイクロ波放射計 / マイクロ波散乱計 / 海上風観測 / L-バンドマイクロ波
研究実績の概要

本研究は,近年入手が可能になった衛星搭載 L-バンドマイクロ波センサ(放射計,散乱計,合成開口レーダ)のデータを利用し,熱帯低気圧中心部などの高風速・強降雨域の海上風速を高精度で推定する手法を開発することを目的とした.これまで,衛星観測による高風速域の海上風速は,基準となる正確な現場観測データを得る手法がないため,主に,中風速域で求めた係数等を高風速域に外挿することで推定されており,精度の評価も難しい状況であった.これに対し,本研究では,降雨の影響が少ない L-バンドマイクロ波センサの観測データを利用し,最近の国際ワークショップで推奨された校正済みの航空機搭載マイクロ波放射計のデータを基準風速とする手法を適用して,高風速(20 m/s 以上)・強降雨域の海上風速を高精度(± 7 m/s 以内)で推定するアルゴリズムを開発し,台風・ハリケーン・サイクロンなどの熱帯低気圧周辺の高風速域のデータセットを作成した.
米国海洋大気庁の研究協力者から入手したドロップゾンデデータで校正済みの航空機搭載 Stepped-Frequency Microwave Radiometer (SFMR) の最新版データに空間平滑化を施すことによって作成した衛星センサの空間分解能(30~60 km) に対応する基準データを使用して,Aquarius 衛星および SMAP 衛星に搭載されたL-バンドマイクロ波放射計用の風速算出アルゴリズムを作成した.このアルゴリズムで算出したハリケーン周辺の高風速・強降雨域の海上風速データは,残差の標準偏差 3.8 m/s 程度で基準データとよく一致することが示さ,当初の目標精度は達成できた.このアルゴリズムを使用して,2011-2022年の北太平洋・北大西洋の台風・ハリケーン周辺の海上風のデータセットを作成した.

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書
  • 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

    (30件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 10件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 衛星マイクロ波センサーに関する基礎研究と海洋学への応用2022

    • 著者名/発表者名
      Ebuchi Naoto
    • 雑誌名

      海の研究

      巻: 31 号: 1 ページ: 1-21

    • DOI

      10.5928/kaiyou.31.1_1

    • NAID

      130008159832

    • ISSN
      0916-8362, 2186-3105
    • 年月日
      2022-02-15
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Salinity regime of the northwestern Bering Sea shelf2021

    • 著者名/発表者名
      Abe Hiroto、Nomura Daiki、Hirawake Toru
    • 雑誌名

      Progress in Oceanography

      巻: 198 ページ: 102675-102675

    • DOI

      10.1016/j.pocean.2021.102675

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparison of spatial distribution of high wind speed around typhoons derived from AMSR2 All-weather Sea Surface Wind Product with JMA best-track data2020

    • 著者名/発表者名
      Ebuchi, N.
    • 雑誌名

      Proceedings of IGARSS 2020

      巻: なし ページ: 5777-5778

    • DOI

      10.1109/igarss39084.2020.9324032

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Distinctive spring phytoplankton bloom in the Bering Strait in 2018: A year of historically minimum sea ice extent2020

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi, G., H. Abe, T. Hirawake, and M. Sampei
    • 雑誌名

      Deep-Sea Research, Part II

      巻: 181-182 ページ: 104905-104905

    • DOI

      10.1016/j.dsr2.2020.104905

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stratification in the northern Bering Sea in early summer of 2017 and 20182020

    • 著者名/発表者名
      Ueno, H., M. Komatsu, Z. Ji, R. Dobashi, M. Muramatsu, H. Abe, K. Imai, A. Ooki, and T. Hirawake
    • 雑誌名

      Deep-Sea Research, Part II

      巻: 181-182 ページ: 104820-104820

    • DOI

      10.1016/j.dsr2.2020.104820

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Long-term observations of the global water cycle, air-sea interactions and polar environments by GCOM-W/AMSR2.2019

    • 著者名/発表者名
      Ebuchi, N., M. Kachi, H. Fujii, T. Maeda, N. Ono, M. Kasahara, H. Shimoda, and the AMSR2 Science Team
    • 雑誌名

      Proceedings of 2019 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS 2019)

      巻: なし ページ: 4674-4676

    • DOI

      10.1109/igarss.2019.8898202

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Aquarius reveals eddy stirring after a heavy precipitation event in the subtropical North Pacific2018

    • 著者名/発表者名
      Abe Hiroto、Ebuchi Naoto、Ueno Hiromichi、Ishiyama Hiromu、Matsumura Yoshimasa
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography

      巻: 75 号: 1 ページ: 37-50

    • DOI

      10.1007/s10872-018-0482-0

    • NAID

      40021804507

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of All-Weather SEA Surface Wind Speed Product from GCOM-W/AMSR2 Microwave Radiometer2018

    • 著者名/発表者名
      Ebuchi Naoto
    • 雑誌名

      Proceedings of 2018 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS 2018)

      巻: - ページ: 6663-6666

    • DOI

      10.1109/igarss.2018.8519042

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Latest Status of the AMSR Series2022

    • 著者名/発表者名
      Naoto Ebuchi, Misako Kachi, Rigen Shimada, Eri Yoshizawa, Hideyuki Fujii, Keiichi Ohara, Marehito Kasahara, Kazuya Inaoka, and Yasushi Kojima
    • 学会等名
      International Ocean Vector Winds Science Team Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Overview of Ocean Observations by AMSR2 on GCOM-W and Development of AMSR3 on GOSAT-GW2022

    • 著者名/発表者名
      Naoto Ebuchi, Misako Kachi, Rigen Shimada, Eri Yoshizawa, Hideyuki Fujii, Keiichi Ohara, Marehito Kasahara, Kazuya Inaoka, and Yasushi Kojima
    • 学会等名
      International Symosium on Remote Sensing 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Overview of Ocean Observations by AMSR2 and Development of AMSR32022

    • 著者名/発表者名
      Naoto Ebuchi, Misako Kachi, Rigen Shimada, Eri Yoshizawa, Hideyuki Fujii, Keiichi Ohara, Marehito Kasahara, Kazuya Inaoka, and Yasushi Kojima
    • 学会等名
      The 25th AMS Conference on Satellite Meteorology, Oceanography, and Climatology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AMSR2による海洋観測と後継機AMSR3の開発2022

    • 著者名/発表者名
      江淵 直人・可知 美佐子・島田 利元・吉澤 枝里・藤井 秀幸・小原 慧一・笠原 希仁・稲岡 和也・小島 寧
    • 学会等名
      海洋理工学会令和4年度春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 衛星データを利用した海況変動解析の研究(2022年度海洋理工学会顕功賞受賞記念講演)2022

    • 著者名/発表者名
      江淵 直人
    • 学会等名
      海洋理工学会令和4年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ベーリング海における海氷の多寡がアラスカでの陸上降雪, ユーコン川を経て海洋に与える潜在的影響2022

    • 著者名/発表者名
      阿部 泰人・米澤 知也・小林 健人・香川 智郎・大畑 茉滉・上野 洋路・平譯 享
    • 学会等名
      2022年度日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of marine surface wind observed by AMSR2 on GCOM-W12022

    • 著者名/発表者名
      Ebuchi, N.
    • 学会等名
      Joint PI Workshop of Global Environmental Observation Mission 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] All-weather Sea Surface Wind Speed Product from AMSR2 for Extreme Wind and Heavy Rain Conditions and Present Status of AMSR32022

    • 著者名/発表者名
      Ebuchi, N.
    • 学会等名
      Ocean Sciences Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 衛星マイクロ波センサーに関する基礎研究と海洋学への応用(2021年度日本海洋学会賞受賞記念講演)2021

    • 著者名/発表者名
      江淵 直人
    • 学会等名
      2021年度日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Comparison of spatial distribution of high wind speed around typhoons derived from AMSR2 All-weather Sea Surface Wind Product with JMA best-track data2020

    • 著者名/発表者名
      Ebuchi, N.
    • 学会等名
      IGARSS 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アナディール湾における水塊の経年変動2020

    • 著者名/発表者名
      阿部 泰人,野村 大樹,平譯 享
    • 学会等名
      2020年度日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of all-weather sea surface wind speed product from GCOM-W/AMSR2.2019

    • 著者名/発表者名
      Ebuchi, N.
    • 学会等名
      International Ocean Vector Winds Science Team Meeting 2019 (IOVWST 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Long-term observations of the global water cycle, air-sea interactions and polar environments by GCOM-W/AMSR2.2019

    • 著者名/発表者名
      Ebuchi, N., M. Kachi, H. Fujii, T. Maeda, N. Ono, M. Kasahara, H. Shimoda, and the AMSR2 Science Team
    • 学会等名
      2019 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS 2019)
    • 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] Evaluation of all-weather sea surface wind speed product from GCOM-W/AMSR2 spaceborne microwave radiometer.2019

    • 著者名/発表者名
      Ebuchi, N.
    • 学会等名
      American Meteorological Society 2019 Joint Satellite Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AMSR シリーズで観測された海上風速データの長期安定性について.2019

    • 著者名/発表者名
      江淵直人
    • 学会等名
      日本海洋学会2019年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 衛星搭載マイクロ波放射計AMSRシリーズで観測された海上風速の長期安定性について.2019

    • 著者名/発表者名
      江淵直人
    • 学会等名
      2019年度海洋理工学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of all-weather sea surface wind speed product from GCOM-W/AMSR2 microwave radiometer.2018

    • 著者名/発表者名
      Ebuchi, N.
    • 学会等名
      2018 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Aquarius reveals eddy stirring after a heavy precipitation event in the subtropical North Pacific2018

    • 著者名/発表者名
      Abe, H., N. Ebuchi, H. Ueno, H. Ishiyama, and Y. Matsumura
    • 学会等名
      North Pacific Marine Science Organization (PICES) Annual 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] Evaluation of all-weather sea surface wind speed product from GCOM-W/AMSR2 spaceborne microwave radiometer.2018

    • 著者名/発表者名
      Ebuchi, N.
    • 学会等名
      International Symposium on Remote Sensing (ISRS) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GCOM-W/AMSR2 全天候海上風速データの精度評価2018

    • 著者名/発表者名
      江淵直人
    • 学会等名
      日本海洋学会2018年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] GCOM-W/AMSR2 全天候海上風速データの精度評価(その2)2018

    • 著者名/発表者名
      江淵直人
    • 学会等名
      平成30年度海洋理工学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] リモートセンシング事典2022

    • 著者名/発表者名
      日本リモートセンシング学会編
    • 総ページ数
      752
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      9784621307762
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-12-25  

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