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2021 年度 研究成果報告書

次世代型アクティブセンサ搭載衛星の複合解析による雲微物理特性・鉛直流研究

研究課題

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研究課題/領域番号 17H06139
研究種目

基盤研究(S)

配分区分補助金
研究分野 気象・海洋物理・陸水学
研究機関九州大学

研究代表者

岡本 創  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (10333783)

研究分担者 佐藤 可織  九州大学, 応用力学研究所, 助教 (00584236)
西澤 智明  国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 室長 (10462491)
石井 昌憲  東京都立大学, システムデザイン研究科, 教授 (70359107)
岩井 宏徳  国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所電磁波伝搬研究センター, 主任研究員 (10359028)
中川 勝広  国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所リモートセンシング研究室, 室長 (80359009)
杉本 伸夫  国立研究開発法人国立環境研究所, 環境計測研究センター, フェロー (90132852)
研究期間 (年度) 2017-05-31 – 2022-03-31
キーワードライダ / 雲レーダ / ドップラー / 地球観測衛星 / 雲微物理量 / 大気の鉛直流 / 積雲パラメタリゼーション / 気候変動予測
研究成果の概要

地上と衛星の観測ギャップを克服する、多視野角・多重散乱偏光ライダ、高スペクトル分解ライダとドップラーライダで構成される次世代型アクティブセンサ複合観測システムを開発した。雲・エアロゾル・鉛直流の同時観測を実施し、雲対流パラメタリゼーションに直接導入可能な雲底の大気の上昇速度とそれより下層の力学場の関係式を確立した。この結果、気候変動予測で利用されてきた雲解像モデルの結果は、大幅に上昇流を過大評価することが判明した。さらに衛星解析から、雲底の上昇流の全球分布を初めて得る事ができた。衛星の全球統合解析データセットによって、気候変動予測モデルの検証と予測精度を向上させることが期待できる。

自由記述の分野

大気水圏科学関連、特に気候システム学、雲レーダとライダによる雲のリモートセンシング解析

研究成果の学術的意義や社会的意義

最新の全球結合モデル相互比較プロジェクトCMIP6において、前回のCMIP5と比較して地表面気温の上昇のモデル間の差が拡がった。これはモデル間の雲の表現の違いが主要因である。本研究では、新たな地上アクティブセンサの開発により、雲対流に関するパラメタリゼーションに導入可能な定式化を提案した。また散乱理論計算手法を進展させ、従来困難であった雲特性の抽出と複数のアクティブセンサ搭載衛星観測の統一的且つ長期解析を可能とした。提案のパラメタリゼーションは、全球気候変動予測モデルに直接適用が可能なものであり、雲再現性の不確定性を拘束し、気候変動予測の不確定性を低減するもので、社会的インパクトが大きい。

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公開日: 2023-01-30  

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