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2019 年度 実施状況報告書

L-バンドマイクロ波センサを使った高風速・強降雨域の海上風速推定

研究課題

研究課題/領域番号 18K11611
研究機関北海道大学

研究代表者

江淵 直人  北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (10203655)

研究分担者 阿部 泰人  北海道大学, 水産科学研究院, 助教 (40627246)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード衛星リモートセンシング / 海上風 / L-バンドマイクロ波センサ
研究実績の概要

本研究は,近年入手が可能になった衛星搭載 L-バンドマイクロ波センサ(放射計,散乱計,合成開口レーダ)のデータを利用し,熱帯低気圧中心部などの高風速・強降雨域の海上風速を高精度で推定する手法を開発することを目的とする.これまで,衛星観測による高風速域の海上風速は,基準となる正確な現場観測データを得る手法がないため,主に,中風速域で求めた係数等を高風速域に外挿することで推定されており,精度の評価も難しい状況であった.これに対し,本研究では,降雨の影響が少ない L-バンドマイクロ波センサの観測データを利用し,最近の国際ワークショップで推奨された校正済みの航空機搭載マイクロ波放射計のデータを基準風速とする手法を適用して,高風速(20 m/s 以上)・強降雨域の海上風速を高精度(± 7 m/s 以内)で推定するアルゴリズムを開発し,台風・ハリケーン・サイクロンなどの熱帯低気圧周辺の高風速域のデータセットを作成する.
今年度は,昨年度,米国海洋大気庁の研究協力者からドロップゾンデデータで校正済みの航空機搭載 Stepped-Frequency Microwave Radiometer (SFMR) データに空間平滑化を施すことによって作成した衛星センサの空間分解能(3~100 km) に対応する基準データを使用して,Aquarius 衛星および SMAP 衛星に搭載されたL-バンドマイクロ波放射計用の風速算出アルゴリズムを作成した.このアルゴリズムで算出したハリケーン周辺の高風速・強降雨域の海上風速データは,残差の標準偏差 3.8 m/s で基準データとよく一致することが示された.

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

計画調書に2年度目の計画として記載した,海上風速算出プログラムの開発を行い,当初の目標精度を上回る結果が得られている.

今後の研究の推進方策

昨年度判明した,H*Windデータの精度が想定よりやや劣ること,およびデータ量が想定よりかなり少ないことの影響が予想以上に大きく,H*Wind データを使ったアルゴリズムは断念し,航空機搭載 SFMR の観測データから作成した基準データを,アルゴリズム開発用と精度検証用にランダムに分けて使う方法を採用することとした.来年度は,最終年度として,今年度作成したアルゴリズムを使用して高風速域の風速データセットの作成を行うとともに,研究成果の発表を行う予定である.

次年度使用額が生じた理由

今年度末に計画されていた国際学会が,新型コロナウィルスの影響で中止となったため,繰越が生じた.繰越分については,次年度に開催が予定されている国際ワークショップにおける研究成果発表,情報収集,および国外の研究協力者との研究打ち合わせのための外国旅費に使用予定である.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Long-term observations of the global water cycle, air-sea interactions and polar environments by GCOM-W/AMSR2.2019

    • 著者名/発表者名
      Ebuchi, N., M. Kachi, H. Fujii, T. Maeda, N. Ono, M. Kasahara, H. Shimoda, and the AMSR2 Science Team
    • 雑誌名

      Proceedings of 2019 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS 2019)

      巻: なし ページ: 4674-4676

    • DOI

      10.1109/IGARSS.2019.8898202

  • [学会発表] Evaluation of all-weather sea surface wind speed product from GCOM-W/AMSR2.2019

    • 著者名/発表者名
      Ebuchi, N.
    • 学会等名
      International Ocean Vector Winds Science Team Meeting 2019 (IOVWST 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Long-term observations of the global water cycle, air-sea interactions and polar environments by GCOM-W/AMSR2.2019

    • 著者名/発表者名
      Ebuchi, N., M. Kachi, H. Fujii, T. Maeda, N. Ono, M. Kasahara, H. Shimoda, and the AMSR2 Science Team
    • 学会等名
      2019 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS 2019)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Evaluation of all-weather sea surface wind speed product from GCOM-W/AMSR2 spaceborne microwave radiometer.2019

    • 著者名/発表者名
      Ebuchi, N.
    • 学会等名
      American Meteorological Society 2019 Joint Satellite Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] AMSR シリーズで観測された海上風速データの長期安定性について.2019

    • 著者名/発表者名
      江淵直人
    • 学会等名
      日本海洋学会2019年度秋季大会
  • [学会発表] 衛星搭載マイクロ波放射計AMSRシリーズで観測された海上風速の長期安定性について.2019

    • 著者名/発表者名
      江淵直人
    • 学会等名
      2019年度海洋理工学会秋季大会

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公開日: 2021-01-27  

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