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2023 年度 実績報告書

第3世代衛星システムを用いた雲の発生-成長-消滅過程の統合的解析

研究課題

研究課題/領域番号 21H01159
配分区分補助金
研究機関東海大学

研究代表者

中島 孝  東海大学, 情報理工学部, 教授 (70408029)

研究分担者 佐藤 陽祐  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (10633505)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
キーワード雲成長過程 / 雲特性 / 人工衛星 / 雲成長モデル
研究実績の概要

2023年度は,予定していた3G-GEO衛星すなわち「ひまわり」データの解析システムの整備を行った.さらに科研費の総額と年次推移を再確認し,効率の良い研究費執行計画を再立案した.実際に2023年度に実施した研究内容は次のとおりである.
(1) 2021年度に整備したサーバーシステム,および2022年度に導入したやや小ぶりのサーバーシステム等を使用してデータ解析を実施した.
(2) 2023年度は2021年度に収集したAqua衛星搭載MODISセンサー観測データ,CloudSat衛星搭載CPRセンサーデータの解析結果,すなわち2007年から2014年のあいだの7年間について1月,4月,7月,11月のデータ解析結果を利用して,タイにおける雲成長プロセスの解析を実施した.並行して,従前から予定していた3G-GEO衛星「ひまわり」データから雲特性を推定する解析システムを整備し,初期的な結果を得ることができた.
(3) 雲モデル計算データについては,北海道大学にて計算された全球数カ所の雲成長過程シミュレーション結果(LESモデルシミュレーションデータ)が東海大にアーカイブされており,次年度以降,衛星解析結果と比較する形で活用する予定である.
(4)これまでに得られた研究成果について,ジャーナル論文を発行した(Matsumoto et al.2023).さらにもう1本のジャーナル論文が審査中である(Wongnim et al, 2024).国際学会では複合衛星データ解析による海域および陸域での雲成長過程の違いについての発表等を行った.当初予定した内容については大きな障害なく進められることができた.

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

科研費申請時の研究計画調書には2022・2023年度の研究計画について次のように記述した.「2022年(令和4年)に新しいLEO衛星であるEarthCARE衛星が打ち上がる予定であるため,そのデータ解析のための予備的解析を行い,さらに本格解析に着手する.また、3G-GEO衛星を用いた雲成長過程の時系列解析にチャレンジする.」.計画と実際の相違点としてはEarthCARE衛星の打ち上げが衛星計画の見直しで2024年5月に延期されたことが挙げられる.従って,EarthCARE衛星の解析は2024年度ないし2025年度に実施することになる.3G-GEO衛星の解析着手は当初の予定通りである.

今後の研究の推進方策

2023年度の研究実施では,7年分の衛星データ解析結果を使用して,タイにおける雲成長プロセスの検討を実施した.2024年度は,ひまわり衛星を用いた雲特性解析をさらに進める予定である.ひまわり衛星は10分毎の観測であるため,雲特性の時系列変化が把握できるものと期待される.MODIS/CPR両センサーによる長期統計的なデータ解析による雲成長プロセスの観測と,ひまわり衛星による短時間時系列の雲成長プロセスを精査し,物理的に整合的な雲成長プロセスの解釈が可能であるか調査を進める予定である.
2024年5月にJAXA-ESAの合同ミッションであるEarthCARE衛星が打ち上げられる予定である.打ち上げ後数ヶ月程度は初期チェック運用のためデータがないため,2024年中にEarthCARE衛星のデータ処理の準備を完了させ,2025年頃からリリースされるデータを処理していく予定である.そして,2026年度には,雲ライフサイクルに関する仮説を立て,雲粒併合効率等の雲成長を決定づける主要パラメタを明らかにしたい.

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 10件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] 中国科学院(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      中国科学院
  • [雑誌論文] Regional Dependency of the Cloud Droplet Growth Process in Combined Analysis of Aqua MODIS and CloudSat CPR2023

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Yu、Wang Minrui、Sato Yousuke、Nakajima Takashi Y.
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 19 ページ: 63~69

    • DOI

      10.2151/sola.2023-009

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Surface Solar Radiation Compositions Observed from Himawari-8/9 and Fengyun-4 Series2023

    • 著者名/発表者名
      Letu Husi、Ma Run、Nakajima Takashi Y.、Shi Chong、Hashimoto Makiko、Nagao Takashi M.、Baran Anthony J.、Nakajima Teruyuki、Xu Jian、Wang Tianxing、Tana Gegen、Bilige Sude、Shang Huazhe、Chen Liangfu、Ji Dabin、Lei Yonghui、Wei Lesi、Zhang Peng、Li Jun、Li Lei、Zheng Yu、Khatri Pradeep、Shi Jiancheng
    • 雑誌名

      Bulletin of the American Meteorological Society

      巻: 104 ページ: E1772~E1789

    • DOI

      10.1175/BAMS-D-22-0154.1

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 宇宙からみる地球の様子ー環境観測の観点からー2024

    • 著者名/発表者名
      中島孝, 佐藤康党 and 大庭康彦
    • 学会等名
      宇宙教育指導者セミナー. 日本宇宙少年団
  • [学会発表] 地球観測衛星EarthCAREにおける多波長イメージャ (MSI) L2雲プロダクトアルゴリズムの開発2024

    • 著者名/発表者名
      王敏睿 and 中島孝
    • 学会等名
      東海大学マイクロ・ナノ啓発会
  • [学会発表] Development of the EarthCARE/MSI Cloud Product Algorithm with Joint Simulator Analysis Data2023

    • 著者名/発表者名
      Wang, M., T. Y. Nakajima and Y. Matsumoto
    • 学会等名
      JpGU.
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of the cloud properties and the cloud evolution process from novel satellites, the GCOM-C and the EarthCARE2023

    • 著者名/発表者名
      Nakajima, T. Y., M. Wang, Y. Matsumoto and K. Shimizu
    • 学会等名
      AOGS
    • 国際学会
  • [学会発表] 衛星搭載雲レーダ・ライダ複合利用による全球雲解析2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤可織, 岡本創, 中島孝, 小松静佳,上野真菜
    • 学会等名
      日本気象学会秋季大会
  • [学会発表] EarthCARE/MSIによる雲観測及びCFODDの応用研究2023

    • 著者名/発表者名
      王敏睿, P. Wongnim,中島孝
    • 学会等名
      日本気象学会秋季大会
  • [学会発表] Satellite Remote Sensing of Clouds - Retrievals and Validations-2023

    • 著者名/発表者名
      Nakajima, T. Y.
    • 学会等名
      AOMSUC-13
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Global observations of cloud from the GCOM-C SGLI for improving cloud sciences and contributing climate change studies, -Algorithms and validation-2023

    • 著者名/発表者名
      Nakajima, T. Y., M. Wang, K. Shimizu, Y. Matsumoto and H. Iwabuchi
    • 学会等名
      JAXA PI Workshop 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Studying the Characteristics of Warm Clouds in Thailand under the ENSO Pattern using CFODD2023

    • 著者名/発表者名
      Wongnim, P., M. Wang and T. Y. Nakajima
    • 学会等名
      AOMSUC-13
    • 国際学会
  • [学会発表] Algorithm developments for the EarthCARE MSI cloud products and the early phase analysis of warm-water clouds by the combined use of the cloud radar and the imager.2023

    • 著者名/発表者名
      Nakajima, T. Y., M. Wang, K. Shimizu, Y. Matsumoto, P. Wongnim and H. Ishida
    • 学会等名
      JAXA PI Workshop 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of the EarthCARE/MSI L2 Cloud Product Algorithm.2023

    • 著者名/発表者名
      Wang, M., T. Y. Nakajima, Y. Matsumoto and P. Wongnim
    • 学会等名
      JAXA PI Workshop 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Algorithm developments for the EarthCARE MSI cloud products and the early phase analysis of warm-water clouds by the combined use of the cloud radar and the imager.2023

    • 著者名/発表者名
      Nakajima, T. Y., M. Wang, K. Shimizu, Y. Matsumoto, P. Wongnim and H. Ishida
    • 学会等名
      EarthCARE Cal/Val and Science Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of the Earthcare/MSI L2 Product Algorithm Using NICAM/Joint-simulator Data2023

    • 著者名/発表者名
      Wang, M., T. Y. Nakajima, W. Roh, M. Satoh, K. Suzuki, T. Kubota and M. Yoshida
    • 学会等名
      EarthCARE Cal/Val and Science Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] Lessons learned from the GCOM-C(Shikisai)/SGLI cloud observations2023

    • 著者名/発表者名
      Nakajima, T. Y., T. M. Nagao, M. Hori, R. Higuchi, H. Ishida, H. Letu, N. Shin and K. Shimizu
    • 学会等名
      EarthCARE Cal/Val and Science Workshop
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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