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2018 年度 実施状況報告書

偏光情報を用いた積雪物理量の計測技術開発と衛星データによる雪氷圏監視システム

研究課題

研究課題/領域番号 17K00534
研究機関気象庁気象研究所

研究代表者

谷川 朋範  気象庁気象研究所, 気候研究部, 主任研究官 (20509989)

研究分担者 長 幸平  東海大学, 情報理工学部, 教授 (90256199)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード分光計測 / 偏光 / 放射伝達 / 積雪 / 衛星観測 / 湿雪
研究実績の概要

(1)積雪分光測定:昨年度に引き続き,積雪の波長別偏光測定を実施し,偏光度に対する反射角・方位角依存性について調べた.その結果,前方反射側は後方反射側に比べ偏光度が高く,ストークスパラメータのQが支配的であることがわかった.また,側方反射側から後方反射側の偏光度は前方反射側の偏光度よりも高く,その方位角・反射角依存性はともに同パラメータのUが支配的であることがわかった.一般にUはQよりも小さく,偏光度に対して無視できるとされてきたが,この結果は,分光測定装置の自動化と観測を高精度に行う事により,偏光度に対しUの寄与も無視できないという基礎的な知見を与えるものである.
(2)衛星データの解析・監視システム:気象庁の静止気象衛星ひまわり8号を用いた積雪監視システムの開発を進めた.積雪分布を求めるためのアルゴリズムを開発し,アメダスを含む地上気象データを用いて検証作業を行った.また現業化に向けた調整を行った.

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

(1)分光測定装置の自動化と観測を高精度に行う事により,積雪の偏光特性に関する新たな知見を得ることができた.
(2)気象庁の静止気象衛星ひまわり8号を用いた積雪監視システムの開発を進め,現業化に向けた調整を行った.現在,JAXAやNASAなどの衛星データ解析・監視システムの構築を行っている.
(3)衛星データの解析に必要な汎用性の高い積雪粒子モデルの提案,および衛星データを用いた積雪監視システムに関する学術論文の作成に着手した.

今後の研究の推進方策

引き続き,積雪監視システムの開発に必要なアルゴリズム開発を行う.JAXAやNASAなどの衛星データを用いた衛星データ解析・監視システムの構築を進める.また本課題を通じて得られた知見を学会発表や学術論文の形で公表できるよう取りまとめる.

次年度使用額が生じた理由

当初,学術論文校閲費用として計上していたが,今年度中の執行に間に合わなかったため変更が生じた.この研究費は翌年度分の助成金とあわせて,改めて学術論文校閲費用として使用する計画である.その他,当初予定していた物品の価格に変更が生じたため,(上記の他に)残金が生じた.この研究費は翌年度分の助成金とあわせて,物品の購入費用に充てる計画である.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] スティーブンス工科大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      スティーブンス工科大学
  • [雑誌論文] バフィン湾周辺の環境がグリーンランド北西部の降雪中のd-excessと化学成分に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      黒崎豊,的場澄人,飯塚芳徳,庭野匡思,谷川朋範,青木輝夫
    • 雑誌名

      日本雪氷学会

      巻: 80(6) ページ: 515-529

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New neural network cloud mask algorithm based on radiative transfer simulations2018

    • 著者名/発表者名
      Chen, N., W. Li, C. Gatebe, T. Tanikawa, M. Hori, R. Shimada, T. Aoki, and K. Stamnes
    • 雑誌名

      Remote Sensing of Environment

      巻: 219 ページ: 62-71

    • DOI

      10.1016/j.rse.2018.09.029

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Field activities at the SIGMA-A site, northwestern Greenland Ice Sheet, 20172018

    • 著者名/発表者名
      Matoba, S., Niwano, M., Tanikawa, T., Iizuka, T., Yamasaki, T., Kurosaki, Y., Aoki, T., Hashimoto, A., Hosaka, M., and Sugiyama, S.
    • 雑誌名

      Bulletin of Glaciological Research

      巻: 36 ページ: 15-22

    • DOI

      10.5331/bgr.18R01

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ISSW法による積雪不純物濃度の推定2018

    • 著者名/発表者名
      谷川朋範,青木輝夫,庭野匡思,保坂征宏,的場澄人
    • 学会等名
      日本気象学会
  • [学会発表] 近赤外波長でのぬれ雪粒子の光散乱計算2018

    • 著者名/発表者名
      石元裕史,増田一彦,谷川朋範
    • 学会等名
      日本気象学会
  • [学会発表] 北海道サロマ湖における海氷の波長別アルベド測定と海氷放射伝達モデルの検証2018

    • 著者名/発表者名
      谷川朋範,青木輝夫,中山雅茂,直木和弘,平譯享,庭野匡思,保坂征宏,堀雅裕
    • 学会等名
      日本雪氷学会
  • [学会発表] Radiative transfer model of sea ice and its validation with filed measurement of spectral albedo of sea ice at Saroma Lagoon in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Tanikawa, T., T. Aoki, T. Hirawake, M. Nakayama, K. Naoki, M. Hori, M. Niwano, and M. Hosaka
    • 学会等名
      AGU 2018 Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of surface roughness and polarization on the snow bi-directional reflectance factor (BRF): Model simulations and validation using NASA Cloud Absorption Radiometer measurements2018

    • 著者名/発表者名
      Chen, N., W. Li, G. Charles, T. Tanikawa, M. Hori, T. Aoki, R. Shimada, and K. Stamnes
    • 学会等名
      AGU 2018 Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Shapes and Light Scattering Properties of Snow Particles Estimated from X-ray Micro-CT Imagery and Geometrical Optics Method Calculations2018

    • 著者名/発表者名
      Ishimoto, H., T. Tanikawa, S. Adachi, and K. Masuda
    • 学会等名
      PIERS2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of snow detection product from Himawari-8 and the validation2018

    • 著者名/発表者名
      Ioka, Y., T. Tanikawa, M. Hosaka, T. Aoki, Y. Yogo
    • 学会等名
      The Ninth Symposium on Polar Science
    • 国際学会
  • [学会発表] 札幌の積雪不純物がアルベドに与える影響定量的評価2018

    • 著者名/発表者名
      広沢陽一郎,青木輝夫,庭野匡思,的場澄人,兒玉裕二,谷川朋範
    • 学会等名
      気象学会関西支部2018年度第2回例会

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公開日: 2019-12-27  

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