衛星搭載雲レーダー・ライダー・赤外サウンダーを用いた上層雲生成・消滅機構の研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19340132
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 気象・海洋物理・陸水学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 岡本 創 東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (10333783)
• 連携研究者: 中島 孝 東海大学, 情報デザイン工学部, 准教授 (70408029) ; 石元 裕史 気象庁気象研究所, 気象衛星・観測システム研究部 (70281136)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 気象 / レーダー

研究概要

CloudSat衛星とCALIPSO衛星のデータから雲域を検出できる手法を開発した。CALIPSO衛星を用いた標準の雲検出手法には、エアロゾルやノイズを雲域と誤判定してしまう問題があることがわかった。またCALIPSO衛星から雲粒子の相や配向の情報を求める手法を独自に開発した。CloudSatとCALIPSOに対して適用可能なアルゴリズムを開発し、雲微物理特性が求められるようになった。

研究成果

• [雑誌論文] Development of combined CloudSat/CALIPSO cloud mask to show global cloud distribution (2010)
  • 著者名/発表者名: Hagihara, Y., H. Okamoto, R. Yoshida
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Global analysis of cloud phase and ice crystal orientation from CALIPSO data using attenuated backscattering and depolarization ratio (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, R., H. Okamoto, Y. Hagihara, H. Ishimoto
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of ice cloud properties obtained by shipborne radar/lidar over the tropical western Pacific Ocean for evaluation of an atmospheric general circulation model (2010)
  • 著者名/発表者名: Sato, K., H. Okamoto, T. Takemura, N. Sugimoto, H. Kumagai
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] TC4 Validation for Cirrus Cloud Profiling Retrieval Using CloudSat Radar and CALIPSO Lidar (2010)
  • 著者名/発表者名: Deng, M., G. G. Mace, Z. Wang, H. Okamoto
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristic of deep convection measured by using the A-train canstellation (2010)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki, S., T. Shibata, J. Nakamoto, H. Okamoto, H. Ishimoto, H. Kubota
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 115 ページ: D06207
  • 査読あり
• [雑誌論文] Validity criteria of the discrete dipole approximation (2010)
  • 著者名/発表者名: Zubko, E., D. Petrov, Y. Grynko, Y. Shkuratov, H. Okamoto, K. Muinonen, T. Nousiainen, H. Kimura, T. yamamoto, G. Videen
  • 雑誌名: Appl.Opt. Vol. 49, issue 8 ページ: 1267-1279
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sensitivity study for the interpretation of Doppler signal of space-borne 95-GHz cloud radar, Current Problems in Atmospheric Radiation (IRS2008) (2010)
  • 著者名/発表者名: Sato K., H. Okamoto, Y. Hagihara
  • 雑誌名: Proc.International Radiation Symposium ページ: 323-326
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synergy use of MODIS, CloudSat and CALIPSO for improved retrieval of liquid water cloud microphysical properties, Current Problems in Atmospheric Radiation (IRS2008) (2009)
  • 著者名/発表者名: Hagihara Y., H. Okamoto, T. Y. Nakajima
  • 雑誌名: Proc.International Radiation Symposium ページ: 259-262
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aerosol Retrieval from Dual-wavelength Polarization Lidar Measurements over Tropical Pacific Ocean and Validation of a Global Aerosol Transport Model, Current Problems in Atmospheric Radiation (IRS2008) (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa T., N. Sugimoto, I. Matsui, A. Shimizu, T. Takemura, H. Okamoto
  • 雑誌名: Proc.International Radiation Symposium ページ: 303-306
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-wavelength radar algorithm, with Doppler function for the retrieval of cloud microphysics with precipitation, Current Problems in Atmospheric Radiation (IRS2008) (2009)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, H., K. Sato, S. Otomo, Y. Hagihara, R. Yoshida, K. Iwanami, T. Maesaka, M. Murakami, N. Orikasa, M. Nakazato, H. Yamauchi, H. Inoue
  • 雑誌名: Proc.International Radiation Symposium ページ: 307-310
  • 査読あり
• [雑誌論文] Retrieval of ice cloud microphysics by synergy use of CloudSat and CALIPSO data, Current Problems in Atmospheric Radiation (IRS2008) (2009)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, H., K. Sato, Y. Hagihara
  • 雑誌名: Proc.International Radiation Symposium ページ: 412-415
  • 査読あり
• [雑誌論文] 95-GHz Doppler radar and lidar synergy for simultaneous ice microphysics and in-cloud vertical air motion retrieval (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato, K., H. Okamoto, M. K. Yamamoto, S. Fukao, H. Kumagai, Y. Ohno, H. Horie, M. Abo
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 114 ページ: D03203, doi:10.1029/2008JD010222
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cirrus Observations in the Tropical Tropopause Layer 1 Over the Western Pacific (2009)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, M., S. Iwasaki, A. Shimizu, Y. Inai, M. Shiotani, F. Hasebe, I. Matsui N. Sugimoto, H. Okamoto, N. Nishi, A. Hamada, T. Sakazaki, K. Yoneyama
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 114 ページ: D09304, doi:10.1029/2008JD011040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of absorption on light scattering by agglomerated debris particles (2009)
  • 著者名/発表者名: Zubko, E., H. Kimura, Y. Shkuratov, K. Muinonen, T. Yamamoto, H. Okamoto, G. Videen
  • 雑誌名: J Quant Spectrosc radiative Transfer ページ: 1741-1749, doi:10,1016/j.jqsrt. 2008.12.006,110,
  • 査読あり
• [雑誌論文] Near-global scale retrievals of the cloud optical and microphysical properties from the Midori-II GLI and AMSR data (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, T. Y., H. Masunaga, T. Nakajima
  • 雑誌名: Journal of Remote Sensing Society of Japan 29 ページ: 29-39
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of an unbiased cloud detection algorithm for a spaceborne multispectral imager (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishida, H., T. Y. Nakajima
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research-Atmospheres ページ: doi:10.1029/2008JD010710
  • 査読あり
• [雑誌論文] Retrieval of upper tropospheric relative humidity profiles over low clouds from the atmospheric infrared sounder (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishimoto, H.
  • 雑誌名: Geophys.Res.,Lett. 36 ページ: L11814
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radar backscattering computations for fractal shaped snowflakes (2008)
  • 著者名/発表者名: Ishimoto, H.
  • 雑誌名: J.Meteor.Soc.Japan 86 ページ: 459-469
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vertical cloud properties in the tropical western Pacific Ocean : Validation of the CCSR/NIES/FRCGC GCM by shipborne radar and lidar (2008)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, H., T. Nishizawa, T. Takemura, K. Sato, H. Kumagai, Y. Ohno, N. Sugimoto, A. Shimizu, I. Matsui, T. Nakajima
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 113 ページ: D24213, doi:10.1029/2008JD009812.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aerosol retrieval from two-wavelength backscatter and one-wavelength polarization lidar measurement taken during the MR01K02 cruise of the R/V Mirai and evaluation of a global aerosol transport model (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa, T., H. Okamoto, T. Takemura, N. Sugimoto, I. Matsui, A. Shimizu
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 113 ページ: D21201, doi:10.1029/2007JD009640
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cloud type and top height estimation for tropical upper-tropospheric cloudsusing GMS-5 split-window measurements combined with cloud radar measurements (2008)
  • 著者名/発表者名: Hamada A., N. Nishi, S. Iwasaki, Y. Ohno, H. Kumagai, H. Okamoto
  • 雑誌名: SOLA 4 ページ: 057-060
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of particle fall velocity in cirriform cloud by VHS and millimeter-wave Doppler radars (2008)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, M., Y. Ohno, H. Horie, N. Nishi,. H. Okamoto, K, Sato, H. Kumagai, M. Yamamoto, H. Hashiguchi, S. Mori, N. O. Hashiguchi, H. Nagata, S. Fukao
  • 雑誌名: J.Geophys,Res. 113 ページ: D12210, doi:10.1029/2007JD009125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Algorithm to Retrieve Aerosol Optical Properties From High-Spectral-Resolution Lidar and Polarization Mie-Scattering Lidar Measurements (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa, T., N. Sugimoto, I. Matsui, A. Shimizu, B. Tatarov, H. Okamoto
  • 雑誌名: IEEE Trans.Geosci.Remote Sens. vol. 46, no. 12 ページ: 4094-4103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Testing and evaluation of ice water content retrieval methods using radar and ancillary measurements (2008)
  • 著者名/発表者名: Heymsfield, A. J., A. Protat, R. Austin, D. Bouniol, R. Hogan, H. Okamoto, K. Sato, G. Zadelhoff, D. Donovan, Z. Wang
  • 雑誌名: J.Appl.Meteor.Climate 47 ページ: 135-163
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vertical cloud structure observed from shipborne radar and lidar, : mid-latitude case study during the MR01/K02 cruise of the R/V Mirai (2007)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, H., T. Nishizawa, T. Takemura, H. Kumagai, H. Kuroiwa, N. Sugimoto, I. Matsui, A. Shimizu, A. Kamei, S. Emori, T. Nakajima
  • 雑誌名: J.Geophys.Res 112 ページ: D08216, doi:10.1029/2006JD007628
  • 査読あり
• [雑誌論文] An algorithm that retrieves aerosol properties from dual-wavelength polarized lidar measurements (2007)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa, T., H. Okamoto, N. Sugimoto, I. Matsui, A. Shimizu, K. Aoki
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 112 ページ: D06212, doi:10.1029/2006JD007435
  • 査読あり
• [学会発表] Global analysis of ice properties from CloudSat and CALIPSO (2009)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, H.
  • 学会等名: Fourth Japan-China-Korea Joint conference on Meteorology
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2009-11-08
• [学会発表] Retrieval of ice cloud microphysics by synergy use of CloudSat and CALIPSO data (2008)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, H., K. Sato, Y. Hagihara
  • 学会等名: International radiation Symposium (IRS2008)
  • 発表場所: ブラジル イグアス
  • 年月日: 2008-08-05
• [学会発表] Cloud veritical structure observed by ship-based and space-borne radar and lidar (2007)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, H.
  • 学会等名: The International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG2007)
  • 発表場所: イタリア ペルージャ
  • 年月日: 2007-07-08
• [図書] 気象研究ノート218号「エアロゾルの気候と大気環境への影響」(中島映至, 早坂忠裕(編)) (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡本創, 杉本伸夫
  • 総ページ数: 95-109
  • 出版者: 日本気象学会
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://caos-a.geophys.tohoku.ac.jp/housha/project/index.html