地球大気系の放射と雲・降水場に係わる大規模構造の研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08241104
• 研究種目: 重点領域研究
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 中島 映至 東京大学, 気候システム研究センター, 教授 (60124608)
• 研究分担者: 早坂 忠裕 東北大学, 理学部, 助教授 (40202262) ; 中村 尚 東京大学, 大学院・理学研究科, 助手 (10251406) ; 中村 健治 名古屋大学, 大気水圏科学研究所, 教授 (20262917) ; 高村 民雄 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 教授 (40272356) ; 井上 豊志郎 気象研究所, 台風研究部, 主任研究官
• キーワード: 地球大気 / 水蒸気 / 雲 / 降水 / エアロゾル / 大気放射 / 大循環 / リモートセンシング

研究概要

初年度は、重点解析期間中の各種衛星データ、客観解析データ、研究に必要な機器の整備を行なった。さらに、これらのデータ・機器を利用して、アルゴリズム開発をおこない、予備的な解析結果も得た。その結果、以下にまとめる成果が得られ、次年度の本解析の準備が整った。
(1)雲の微物理特性(雲水量、光学的厚さ、有効粒径)を可視・赤外放射計から得る手法を開発し、全球規模の分布を得た。また、降雨量、雲水量、水蒸気量をマイクロ波放射計から得る手法を開発した。(2)雲を含む大気上端での放射収支と雲型の関係を調べた。その結果、雲型から推測された外向き赤外放射量は良い精度で衛星計測値を再現することが示された。(3)地表面放射収支を求めるために、GMSデータを用いた雲判別アルゴリズムの検討を行った。(4)エアロゾルの微物理特性(光学的厚さとオングストローム指数)を得る手法を開発し、全球規模の分布を得た。その結果、土壌起源エアロゾルと人間起源エアロゾルが特異な分布をしていることが分かった。(5)AVHRR熱赤外チャンネルを利用して、陸域の可降水量と地表面温度を推定するアルゴリズムの検討を行った。(6)検知の難しい雪氷上での雲分布を検知するアルゴリズムを開発し、南極大陸上の雲分布と放射収支分布を得た。(7)降水場の衛星検知を検証するために、雨滴粒径分布測定器を導入するとともに、地上レーダーとの同時観測による降雨場の検証手法を検討した。実際の観測の結果、雨滴粒径分布が対流構造に依存することが分かった。(8)雲・エアロゾルの衛星検知を検証するために、MPLライダーを導入するとともに、ライダーによる雲場とエアロゾル場の光学的厚さ、雲底高度の推定法を検討した。

研究成果

• [文献書誌] Hayasaka,T.: "Recent studies on satellite remote sensing of clouds in Japan" Adv.Space Res.18. 29-36 (1996)
• [文献書誌] Inoue,T.: "Day-to-night cloudiness change of cloud types inferred from split window aboard NOAA polar-orbiting satellite." J.Meteor.Soc.J.(1997)
• [文献書誌] Nakajima,T.,T.Hayasaka,et al.: "Aerosol Optical Properties of Persian Gulf Region Part I.Ground-based Solar Radiation Measurements in Iran." J.Appl.Meteor.35. 1265-1278 (1996)
• [文献書誌] Nakajima,T.,G.Tonna,et al.: "Use of sky brightness measurements from ground for remote sensing of particulate polydispersions." App.Opt.35. 2672-2686 (1996)
• [文献書誌] Nakamura,H.,M.Nakamura,et al.: "The Role of High-and Low-Frequency Dynamics in Blocking Formation" Mon.Wea.Rev.125. (1997)
• [文献書誌] Takamura,T.: "A mothod to retrieve a precipitable water using a microwave spectroradiometer." J.Met.Soc.Japan. 74. 37-47 (1996)
• [文献書誌] Takeuchi,N.,H.Kuze,T.Takamura,et al.: "Consideration of a multi-wavelength lidar system for a satellite data atmospheric correction." Abstract of 18th ILRC. 7. 196 (1996)
• [文献書誌] Ymanouchi,T.,and T.P.Charlock: "Compariso of radiation budget at the TOA and surfae in the Antarctic from ERBE and ground surface measurements" J.Climate. 8. (1995)