地上気象ビッグデータ取得デバイスの開発，およびデータ同化による気象数値実験

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K13840
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分22040:水工学関連
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 仲吉 信人 東京理科大学, 理工学部土木工学科, 准教授 (90706475)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 市民科学 / WRF / LPWA

研究成果の概要

地上微気象を測定するIoTデバイス、および地上に置いた複数台のカメラから雲の移流速度の同定技術を開発した。IoTデバイスでは気温、湿度、風速、短波・長波放射を測定し、測定データは低消費電力無線通信LPWAにより送信する。雲の移流速度測定技術は、立体視により雲輪郭の3次元座標を同定し、その時間変化から移流速度を求める。デバイス開発に加えて、開発技術が普及し地上微気象のビッグデータが入手可能な社会を想定し地上気象ビッグデータの気象シミュレーションへの同化インパクトを3次元変分法により評価した。1.2 km格子と6 kmの同化解像度で試したが空間解像度が高くなっても計算精度の向上は確認されなかった。

自由記述の分野

都市気象

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、市民を巻き込んだ科学研究が実施されており、専門家以外も利用できる測器の重要性が増している。本研究で開発された気象IoTデバイスは気象5変数を低消費電力・低コストに測定でき小型化が可能である。市民科学の推進や地上気象データの取得のハードルを下げた点に社会的意義がある。また、上空風速は気象シミュレーションにおいて特に重要な気象因子であり、計測は容易ではない。開発したアルゴリズムにより上空風速を安価・簡易に取得可能となった点に学術的意義がある。