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2018 年度 実績報告書

次世代静止気象衛星と数値モデルを融合したエアロゾル統合研究の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 16H02946
研究機関九州大学

研究代表者

弓本 桂也  九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (50607786)

研究分担者 村上 浩  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 第一宇宙技術部門, 主幹研究開発員 (00509838)
菊地 麻紀  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 第一宇宙技術部門, 研究開発員 (20746789)
吉田 真由美  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 第一宇宙技術部門, 主任研究開発員 (40743993)
永尾 隆  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 第一宇宙技術部門, 研究開発員 (50772472)
関山 剛  気象庁気象研究所, 環境・応用気象研究部, 主任研究官 (90354498)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード気象学 / 地球観測 / 人工衛星 / 大気汚染防止・浄化 / 気候変動 / データ同化 / エアロゾル
研究実績の概要

それぞれの研究チームで以下の研究を遂行した.
データ同化シミュレーションチーム:同化システムを用いたシベリア森林火災に対する同化・予測実験を行い,ひまわり8号データの同化を通じた予測へのインパクトを定量的に評価し,その成果を論文として発表した.また,開発した同化・予測システムを用いたエアロゾルの準リアルタイム同化・予測を運用を開始した.同化・予測システムは,JAXAが運用する「ひまわりモニタ」webサイトに送信され,準リアルタイムで配信されている.以上の結果を,九州大学-JAXA-気象庁気象研究所の共同研究成果として発表を行った.また,GCOM-C「しきさい」衛星やライダー搭載衛星CALIPSOのデータを用いた同化実験にも着手し,ひまわり8号との同時同化システムの開発にも着手した.
リトリーバルチーム:データ同化シミュレーションチームから提供された同化・予測結果から,リトリーバルアルゴリズムの改良を行った.具体的には,光学的厚さの短時間での変化の抑制やデータ同化の入力値となる誤差情報の修正を行った.また,直接同化にむけて,同化手法高度化チームと共にシステムの設計を開始した.
同化手法高度化チーム:二次元変分法を三次元変分法に拡張し,ライダー搭載衛星CALIPSOから得られる鉛直プロファイルを同化に取り込めるようにした.ひまわり8号から得られる放射輝度を直接同化するため,リトリーバルアルゴリズムと同化アルゴリズムを統合した新しいシステムの設計を開始した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ひまわり8号から得られたデータを用いたエアロゾル同化・予測システムの開発に成功,準リアルタイムの運用を開始することで,静止衛星データのリトリーバルーエアロゾル同化・予測のサイクルが完成した.ひまわり8号の高頻度観測の同化予測へのインパクト調査,GCOM-CやCALIPSOといった他衛星との複合同化,放射輝度を用いる直接同化手法の開発など,研究計画通りの研究が順調に行われている.

今後の研究の推進方策

静止衛星エアロゾルリトリーバルチーム:ひまわり8号の輝度データを直接データ同化に用いる手法の開発を進める.新規に打ち上げられたGCO M-Cのデータを同化シミュレーションチームに提供する.
データ同化シミュレーションチーム:ひまわり8号の高頻度観測がデータ同化および予測に与える影響について調査を行う.新規に打ち上げら れたGCOM-Cのデータをエアロゾル同化予測に利用するシステムの開発を行い,同化予測実験を行うことで,GCOM-Cデータのインパクトを定量的 に評価,ひまわり8号データとの同時利用の可能性について議論する.リトリーバルチームと共同でひまわり8号の輝度データを直接データ同 化に用いる手法の開発を進める.
同化手法高度化チーム:リトリーバルチームと共同でひまわり8号の輝度データを直接データ同化に用いる手法の開発を進める.

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 10件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Dust Vortex in the Taklimakan Desert by Himawari-8 High Frequency and Resolution Observation2019

    • 著者名/発表者名
      Yumimoto Keiya、Kajino Mizuo、Tanaka Taichu Y.、Uno Itsushi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 1209

    • DOI

      10.1038/s41598-018-37861-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Assimilation and Forecasting Experiment for Heavy Siberian Wildfire Smoke in May 2016 with Himawari-8 Aerosol Optical Thickness2018

    • 著者名/発表者名
      YUMIMOTO Keiya、TANAKA Taichu Y.、YOSHIDA Mayumi、KIKUCHI Maki、NAGAO Takashi M.、MURAKAMI Hiroshi、MAKI Takashi
    • 雑誌名

      Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II

      巻: 96B ページ: 133~149

    • DOI

      10.2151/jmsj.2018-035

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improved Hourly Estimates of Aerosol Optical Thickness Using Spatiotemporal Variability Derived From Himawari-8 Geostationary Satellite2018

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi Maki、Murakami Hiroshi、Suzuki Kentaroh、Nagao Takashi M.、Higurashi Akiko
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing

      巻: 56 ページ: 3442~3455

    • DOI

      10.1109/TGRS.2018.2800060

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Common Retrieval of Aerosol Properties for Imaging Satellite Sensors2018

    • 著者名/発表者名
      YOSHIDA Mayumi、KIKUCHI Maki、NAGAO Takashi M.、MURAKAMI Hiroshi、NOMAKI Tomoyuki、HIGURASHI Akiko
    • 雑誌名

      Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II

      巻: 96B ページ: 193~209

    • DOI

      https://doi.org/10.2151/jmsj.2018-039

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Development of the aerosol reanalysis product (JRAero) and its use in aerosol researches in East Asia2018

    • 著者名/発表者名
      Yumimoto K. et al.
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society, 15 th Annual Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of an aerosol reanalysis product - JRAero2018

    • 著者名/発表者名
      Yumimoto K. et al.
    • 学会等名
      14th iCACGP Symposium/15th IGAC Science Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of an aerosol reanalysis product - JRAero2018

    • 著者名/発表者名
      Yumimoto K. et al.
    • 学会等名
      The First Workshop for the Development of Korean Air Quality Forecasting System
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Towards Consistent Water Cloud Optical Property Products from Geostationary and Polar Orbiting Satellite Data: Himawari-8/AHI and GCOM-C/SGLI2018

    • 著者名/発表者名
      Nagao, T. M., H. Murakami, M. Kikuchi, M. Yoshida and T. Y. Nakajima
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society, 15 th Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Common Retrieval of Atmospheric Aerosol Properties Using Satellite Imaging Sensors for JAXA Earth Observation Products2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, M., Kikuchi, M., Nagao, T. M., Murakami, H., Nomaki, T., Higurashi, A.
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society, 15 th Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Overview of JAXA Himawari Monitor Aerosol Products2018

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi, M., M. Yoshida, T. M. Nagao, R. Miyazaki, M. Hashimoto, H. Murakami, M. Kachi, and T. Nakajima
    • 学会等名
      AGU fall meeting 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Updates of the aerosol prediction of the Japan Meteorological Agency2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, T. Y., A. Ogi, K. Yumimoto, S. Yabu, T. Aoyagi, M. Deushi, M. Kajino, N. Oshima, T. T. Sekiyama, and T. Maki
    • 学会等名
      ICAP 10th working group meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative analysis of the global dust emission using a data assimilation technique2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, T. Y., and K. Yumimoto
    • 学会等名
      joint 14th iCACGP Quadrennial Symposium and 15th IGAC Science Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Current development status of Himawari-8 aerosol data assimilation in JMA2018

    • 著者名/発表者名
      Ogi, A., S. Yabu, Y. Fukuyama, T. Y. Tanaka, K. Yumimoto, T. T. Sekiyama and T. Maki
    • 学会等名
      International Dust Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] Data assimilation of Himawari-8 aerosol optical thickness for the operational dust forecast2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka.,T.Y, A. Ogi, K. Yumimoto, T. T. Sekiyama, T. Maki, M. Kikuchi, M. Yoshida, T. M. Nagao and H. Murakami
    • 学会等名
      AGU fall meeting 2018
    • 国際学会
  • [備考] JRAero - Japanese Reanalysis for Aerosol

    • URL

      https://www.riam.kyushu-u.ac.jp/taikai/JRAero/index.html

  • [備考] JAXA ひまわりモニタ - EORC

    • URL

      https://www.eorc.jaxa.jp/ptree/index_j.html

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公開日: 2019-12-27  

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