衛星搭載アクティブセンサーによる雲微物理特性導出とその生成機構の解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22340133
• 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: 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: 中島 孝 東海大学, 情報デザイン工学部, 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, 主任研究官 (70281136)
• 連携研究者: 佐藤 可織 九州大学, 応用力学研究所, 助教 (00584236)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 気象 / レーダ

研究概要

衛星搭載雲レーダとライダを組み合わせて用いることで、氷雲の配向と形状を考慮した微物理特性抽出アルゴリズムを開発した。水平面に偏って配向している平板状の氷粒子と3次元空間にランダムに配向する氷粒子の混合状態をモデル化し、詳細な粒子の配向状態を考慮して、レーダとライダの波長における後方散乱係数を求めた。衛星搭載雲レーダとライダから、有効半径、氷水量、そして2つの氷粒子のタイプの混合比を全球で求めることができた。

研究成果

• [雑誌論文] A detection and analyses of hydrometer properties from EarthCARE data, Proc. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sato,K., and H. Okamoto
  • 雑誌名: international radiation symposium, Current problems in Atmospheric radiation (IRS 2012), Proc. international radiation symposium, AIP conference proceedings
  • 査読あり
• [雑誌論文] Global Cloud Distribution Revealed by Combined Use of CloudSat/CALIPSO: Comparison of Using CALIPSO Version 2 and 3 Data,Current problems in Atmospheric radiation (IRS 2012), Proc. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hagihara, Y., and H. Okamoto
  • 雑誌名: international radiation symposium, AIP conference proceedings
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of level 2 algorithms for EarthCARE CPR/ATLID,Current Problems in Atmospheric Radiation (IRS2012), Proc. (2013)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, H., K. Sato, Y. Hagihara and T. Nishizawa
  • 雑誌名: International Radiation Symposium, AIP conference proceedings
  • 査読あり
• [雑誌論文] Active remote sensing of cloud microphysics, Current Problems in Atmospheric Radiation (IRS2012), Proc. (2013)
  • 著者名/発表者名: Okamoto,H.
  • 雑誌名: International Symposium, AIP conference proceedings
  • 査読あり
• [雑誌論文] Backscattering Mueller matrix for quasihorizontally oriented ice plates of cirrus clouds: application to CALIPSO signals (2012)
  • 著者名/発表者名: Borovoi, A., A. Konoshonkin, N. Kusutova and H. Okamoto
  • 雑誌名: Opt. Epress
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mixtures of stratospheric and overshooting air measured using A-Train sensors (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki, S., T. Shibata, H. Okamoto, H. Ishimoto, and H. Kubota
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 117 ページ: D12207
  • DOI: DOI:10.1029/2011JD017402.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lidar backscattering by quasi-horizontally oriented hexagonal ice plates, Reviewed and Revised Papers (2012)
  • 著者名/発表者名: Borovoi, A., A. Konoshonkin, N. Kustova, H. Okamoto
  • 雑誌名: 26th International Laser Radar Conference. ページ: 379-382
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dust and ice occurrence ratios over dust sources observed by space/ground based active remote sensor, Reviewed and Revised Papers (2012)
  • 著者名/発表者名: Jin, Y., K. Kai, H. Okamoto, Y. Hagihara, H. Zhou
  • 雑誌名: 26th International Laser Radar Conference. ページ: 493-496
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical and theoretical analysis of hydrometeor properties observed by spaceborne lidar and radar.Reviewed and Revised Papers (2012)
  • 著者名/発表者名: Sato, K. and H. Okamoto
  • 雑誌名: 26th International Laser Radar Conference ページ: 737-740
  • 査読あり
• [雑誌論文] Retrieved ice microphysics from CALIPSO and CloudSat and horizontally oriented ice plates, Reviewed and Revised Papers (2012)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, H., K. Sato, Y. Hagihara, T. Matsumoto, A, Borovoi
  • 雑誌名: 26th International Laser Radar Conference ページ: 687-690
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of cloud microphysics in JMA-NHM simulations using bin or bulk microphysical schemes through comparison with cloud radar observations (2012)
  • 著者名/発表者名: Iguchi, T., T. Nakajima, A. Khain, K. Saito, T. Takemura, H. Okamoto, T. Nishizawa and W. -K., Tao
  • 雑誌名: J. Atmos. Sci. 巻: 69 ページ: 2566-2586
  • DOI: DOI:10.1175/JAS-D-11-0213.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] 地球観測衛星データを用いた雲物理量・雲特性の導出の手法とアルゴリズムの開発 2011年度堀内賞受賞記念講演ー. (2012)
  • 著者名/発表者名: 中島孝
  • 雑誌名: 天気 巻: 59.11 ページ: 3-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation of the vertical structure of warm cloud microphysical properties using the cloud evolution diagram, CFODD, simulated by three-dimensional spectral bin microphysical model. (2012)
  • 著者名/発表者名: Sato, Y., T. Y. Nakajima, and T. Nakajima
  • 雑誌名: Journal of the Atmospheric Sciences 巻: 69 ページ: 2012-2030
  • 査読あり
• [雑誌論文] Irregularly shaped ice aggregates in optical modeling of convectively generated ice clouds (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishimoto, H., K. Masuda, Y. Mano, N. Orikasa, A. Uchiyama
  • 雑誌名: Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 巻: 113 ページ: 632-643
  • 査読あり
• [雑誌論文] Refinement of global ice microphysics using spaceborne active sensors (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato, K., and H. Okamoto
  • 雑誌名: J. Geophys. Res.- Atmosphere 巻: 116 ページ: D20202
  • DOI: DOI:10.1029/2011JD01588.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fast and slow timescales in the tropical low-cloud response to increasing CO2 in two climate models (2011)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M., H. Shiogama, M. Yoshimori, T. Ogura, T. Yokohata, H. Okamoto, S. Emori, and M. Kimoto
  • 雑誌名: Climate Dynamics 巻: volume 39 ページ: 7-8
  • DOI: DOI:10.1007/s00382-011-1178-y.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cloud detection performance of spaceborne visible-to-infrared multispectral imagers (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, T. Y., T. Tsuchiya, H. Ishida, and H. Shimoda
  • 雑誌名: Applied Optics 巻: 50 ページ: 2601-2616
  • 査読あり
• [雑誌論文] Global analysis of ice microphysics from CloudSat and CALIPSO: incorporation of specular reflection in lidar signals (2010)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, H., K. Sato, Y. Hagihara
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 115 ページ: D22209
  • DOI: DOI:10.10]29/2009JD013383
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a 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.
  • DOI: DOI:10.1029/2009JD012344,115,D00H33.
  • 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, and H. Ishimoto
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 115 ページ: D00H32
  • DOI: DOI:10.1029/2010JD014032
  • 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, H. Kumagai and N. Sugimoto
  • 雑誌名: J. Geophys. Res 巻: 115 ページ: D15203
  • DOI: DOI:10.1029/2009JD012944
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tropical Composition, Cloud and Climate Coupling Experimentvalidation for Ice cloud profiling retrieval using CloudSat radar and CALIPSO lidar (2010)
  • 著者名/発表者名: Deng, M., G. G. Mace, Z. Wang and H. Okamoto
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 15 ページ: D00J15
  • DOI: DOI:10.1029/2009JD013104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Algorithms to Retrieve Optical Properties of Three-Component Aerosols from Two-Wavelength Backscatter and One-Wavelength Polarization Lidar Measurements: Considering Nonsphericity of Dust (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa, T., N. Sugimoto, T.Matsui, A. Shimizu and H. Okamoto
  • 雑誌名: J Quant Spectrosc radiative Transfer
  • DOI: DOI:10.1016/j.jqsrt.2010.06.002.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Droplet growth in warm water clouds observed by the A-Train. Part II: A Multi-sensor view (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, T. Y., K. Suzuki, and G. L. Stephens
  • 雑誌名: J. Atmos. Sci. 巻: 67 ページ: 1897-1907
  • 査読あり
• [雑誌論文] Droplet growth in warm water clouds observed by the A-Train. Part I: Sensitivity analysis of the MODIS-derived cloud droplet size. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, T. Y., K. Suzuki, and G. L. Stephens
  • 雑誌名: J. Atmos. Sci. 巻: 67 ページ: 1884-1896
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shape modeling of mineral dust particles for light-scattering calculations using the spatial Poisson-Voronoi tessellation (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishimoto, H., Y. Zaizen, A. Uchiyama, K. Masuda, Y. Mano
  • 雑誌名: Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 巻: 111 ページ: 2434-2443
  • 査読あり
• [学会発表] Multi-year analysis of ice microphysics derived from CloudSat and CALIPSO (2012)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, H., K. Sato and Y. Hagaihara
  • 学会等名: American Geophysical Union fall meeting
  • 発表場所: アメリカ, サンフランシスコ.
  • 年月日: 2012-12-07
• [学会発表] Active remote sensing of cloud microphysics (2012)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, H
  • 学会等名: International Radiation Symposium
  • 発表場所: ドイツ, ベルリン
  • 年月日: 2012-08-06
• [学会発表] Ice cloud microphysics from CloudSat and CALIOP (2010)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, H., K. Sato, Y. Hagihara and M. Hirakata
  • 学会等名: Analysis of oriented crystals
  • 発表場所: ロシア, サンクトペテルブルグ.
  • 年月日: 2010-07-05
• [備考]
  • URL: http://atmosp.riam.kyushu-u.ac.jp/cloudsatcalipso/