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高精度薄氷厚推定アルゴリズムの開発とその氷厚を用いた海氷生産量データセットの作成

公募研究

研究領域熱ー水ー物質の巨大リザーバ:全球環境変動を駆動する南大洋・南極氷床
研究課題/領域番号 18H05052
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関苫小牧工業高等専門学校

研究代表者

二橋 創平  苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (50396321)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード沿岸ポリニヤ / 海氷生産量 / マイクロ波放射計 / アルゴリズム開発 / リモートセンシング
研究実績の概要

マイクロ波放射計GPM GMIによる輝度温度を用いて、薄氷の種類(active frazil iceとthin solid ice)を考慮した、薄氷厚推定アルゴリズムの開発を行った。GPM GMIの空間分解能は、AMSR-Eと同程度(約12km)である。GMIは主に降水観測に用いられているため、70度より高緯度は観測できないが、沿岸ポリニヤが多数存在する東南極は十分にカバー可能である。これは、耐用年数が既に過ぎてしまっているAMSR2の運用が、万が一に停止してしまう場合に備えてのものである。まずAMSR-Eによる輝度温度とGPM GMIによるものとの比較を、海氷生産量が大きいいくつかの沿岸ポリニヤ域で行った。その結果、両者はよく一致しており、AMSR-Eで開発した、薄氷の種類を考慮した改良型薄氷厚推定アルゴリズムが、GPM GMIデータにも使用可能であることが示された。またAMSR-Eで改良型アルゴリズムの開発を行ったときと同様に、GPM GMIデータを使用してPR-GRプロットを作成し(PR: 輝度温度の偏波比,GR: 輝度温度の勾配比)、さらにSARデータから判別されるactive frazil iceとthin solid iceとの比較を行った。その結果、GPM GMIデータのPR-GRプロットからも、active frazil iceとthin solid iceを判別することが可能であることが示された。AMSR-Eで行ったときと同様な線形判別法を用い、閾値を求めた。この閾値はAMSR-Eのものとよく似ていた。以上の結果は、GPM GMIデータからも、AMSR-EやAMSR2と同様な薄氷の種類を考慮した薄氷厚の推定が可能であることを示している。またそのアルゴリズムはAMSR-Eのものと似たものであった。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Landfast ice controls on sea-ice production in the Cape Darnley Polynya: A case study2019

    • 著者名/発表者名
      Fraser A. D., Ohshima K. I., Nihashi S., Massom R. A., Tamura T., Nakata K., Williams G. D.
    • 雑誌名

      Remote Sensing of Environment

      巻: 233 ページ: 111315-111315

    • DOI

      10.1016/j.rse.2019.111315

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Evaluation of AMSR-E Thin Ice Thickness Algorithm from a Mooring-Based Observation: How Can the Satellite Observe a Sea Ice Field with Nonuniform Thickness Distribution?2019

    • 著者名/発表者名
      Kashiwase H., Ohshima K. I., Fukamachi Y., Nihashi S., Tamura T.
    • 雑誌名

      Journal of Atmospheric and Oceanic Technology

      巻: 36 号: 8 ページ: 1623-1641

    • DOI

      10.1175/jtech-d-18-0218.1

    • 関連する報告書
      2019 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] The Relationship between phytoplankton bloom and sea ice melt in the Sea of Okhotsk, revealed from the profiling floats2019

    • 著者名/発表者名
      Kishi, S., K. I. Ohshima, N. Isshiki, S. Nihashi, and S. C. Riser
    • 雑誌名

      Proceedings of the 34th International Symposium on the Okhotsk Sea & Polar Oceans 2019

      巻: 34 ページ: 363-366

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Estimation of Thin-Ice Thickness and Discrimination of Ice Type From AMSR-E Passive Microwave Data2019

    • 著者名/発表者名
      Nakata Kazuki、Ohshima Kay I.、Nihashi Sohey
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing

      巻: 57 号: 1 ページ: 263-276

    • DOI

      10.1109/tgrs.2018.2853590

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of sea-ice thickness and volume in the Sea of Okhotsk based on ICESat data2018

    • 著者名/発表者名
      Nihashi, S., N. T. Kurtz, T. Markus, K. I. Ohshima, K. Tateyama, T. Toyota
    • 雑誌名

      Annals of Glaciology

      巻: - 号: 76pt2 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1017/aog.2018.8

    • NAID

      120006528262

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] サハリン沖係留観測に基づく高精度なAMSR-E薄氷厚アルゴリズムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      柏瀬陽彦, 大島慶一郎, 深町康, 二橋創平, 田村岳史
    • 学会等名
      日本海洋学会2019年度秋季大会,富山市 2019年9月28日
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 酸素センサー付フロートからわかるオホーツク海での海氷融解と春季ブルームの関係2019

    • 著者名/発表者名
      岸紗智子, 大島慶一郎, 一色倫聡, 二橋創平, Stephen C. Riser
    • 学会等名
      日本海洋学会2019年度秋季大会,富山市 2019年9月28日
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ベーリング海における海氷生産量の見積もり:アナディールポリニヤに着目して2019

    • 著者名/発表者名
      大島慶一郎, 田丸直也, 柏瀬陽彦, 二橋創平, 中田和輝, 岩本勉之
    • 学会等名
      日本海洋学会2019年度秋季大会,富山市 2019年9月28日
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of sea-ice production in the Bering Sea from AMSR-E and AMSR2 data, with special emphasis on the Anadyr polynya2019

    • 著者名/発表者名
      Kay I. Ohshima, Naoya Tamaru, Sohey Nihashi, Kazuki Nakata, Katsushi Iwamoto
    • 学会等名
      IGS 2019 sea ice symposium, Winnipeg, Canada 2019年8月22日
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sea-ice thickness and volume in the Sea of Okhotsk estimated on the basis of ICESat and CryoSat-2 data2019

    • 著者名/発表者名
      Sohey Nihashi, Nathan Kurtz, Takenobu Toyota
    • 学会等名
      IGS 2019 sea ice symposium, Winnipeg, Canada 2019年8月19日
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ice thickness and volume in the Sea of Okhotsk estimated using ICESat and CryoSat-2 data2019

    • 著者名/発表者名
      Sohey Nihashi, Nathan T. Kurtz, Takenobu Toyota
    • 学会等名
      27th IUGG General Assembly, Montreal, Canada 2019年7月12日
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of ice thickness and volume in the Sea of Okhotsk using ICESat and CryoSat-2 data2019

    • 著者名/発表者名
      Sohey Nihashi, Nathan Kurtz, Takenobu Toyota
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2019, Chiba, Japan 2019年5月30日
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of thin ice thickness and discrimination of ice type from AMSR2 passive microwave data2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Nakata, Naoya Tamaru, Sohey Nihashi, Kay I. Ohshima
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2019, Chiba, Japan 2019年5月27日
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism of sea-ice production variation in Amundsen Sea Polynya2019

    • 著者名/発表者名
      Sohey Nihashi, Kohta Mine, Kazuki Nakata
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2019, Chiba, Japan 2019年5月27日
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The relationship between phytoplankton bloom and sea ice melt in the Sea of Okhotsk, revealed from the profiling floats2019

    • 著者名/発表者名
      Kishi, S., K. I. Ohshima, N. Isshiki, S. Nihashi, and S. Riser
    • 学会等名
      The 34th International Symposium on the Okhotsk Sea & Polar Oceans, Mombetsu, Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sea-ice production in Antarctic coastal polynyas estimated using AMSR-E and AMSR2 data2018

    • 著者名/発表者名
      Nihashi, S., K. I. Ohshima, and T. Tamura
    • 学会等名
      AOGS 15th Annual Meeting 2018, Hawaii, USA
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thickness and Volume in the Sea of Okhotsk Revealed from ICESat Data2018

    • 著者名/発表者名
      Nihashi, S., N. Kurtz, T. Markus, K. I. Ohshima, K. Tateyama, and T. Toyota
    • 学会等名
      AOGS 15th Annual Meeting 2018, Hawaii, USA
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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