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2016 年度 実績報告書

多重散乱ライダ・雲レーダの複合観測システムの構築と全球雲微物理特性解析

研究課題

研究課題/領域番号 25247078
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 佐藤 可織  九州大学, 応用力学研究所, 助教 (00584236)
西澤 智明  国立研究開発法人国立環境研究所, 環境計測研究センター, 室長 (10462491)
鷹野 敏明  千葉大学, 大学院工学研究科, 教授 (40183058)
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, 室長 (70281136)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワードライダ / 多重散乱 / 雲微物理特性 / レーダ
研究実績の概要

多視野角多重散乱ライダを開発し、下層雲の観測を実施した。後方散乱係数、偏光解消度の校正を行った。実際に観測された下層の水雲の偏光解消度は、通常のライダで観測される値よりも大きく、衛星搭載ライダCALIPSOで得られたものと同等以上の値であった。雲頂高度や偏光解消度は、真上向きのチャンネルによるものより、傾けて取り付けられたチャンネルの方が大きい値を示していた。雲レーダやNIESライダと多視野角多重散乱偏光ライダの同時観測データを解析した。雲頂高度は、NIESライダより多視野角多重散乱偏光ライダの方が高い値を示していた。雲レーダと多視野角多重散乱偏光ライダの比較結果は、雲頂高度は同程度を示していた。このことは、多視野角多重散乱偏光ライダが実際に光学的に厚い雲の本当の雲頂を検出可能であることを示している。モンテカルロ法による仮想的な雲の信号再現シミュレーションでも、この多視野角多重散乱偏光ライダの示す雲頂が大気分子によるものではなく、真の雲頂であることを示していた。またミスアラインメントに偏光解消度の影響は1%程度と非常に小さいことも、モンテカルロ法による計算で確認した。これらの結果はOptics Express誌に掲載された。次にこのライダによって取得されたデータを利用して、衛星搭載ライダの雲検出アルゴリズムの検証と開発を行った。従来の雲検出スキームでは、光学的に厚い部分の雲領域を過小評価することがわかり、雲マスクを改良した。また、雲粒子の相識別アルゴリズムの検証も行った。改良された雲マスクのスキームによって検出された雲域を、従来の雲粒子タイプのアルゴリズムで解析したところ、水雲領域を氷雲と誤判定する場合があることがわかった。これらを考慮し改良したアルゴリズムを開発し、全球再解析を行った結果、水雲の雲量は従来より大きい値を示していた。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (46件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 5件、 査読あり 13件、 謝辞記載あり 9件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 16件、 招待講演 11件)

  • [国際共同研究] Russian Academy of Science(ロシア連邦)

    • 国名
      ロシア連邦
    • 外国機関名
      Russian Academy of Science
  • [国際共同研究] Universite Paris 6/Universite Blaise Pascal/CNRS(France)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Universite Paris 6/Universite Blaise Pascal/CNRS
    • 他の機関数
      1
  • [国際共同研究] Jet Propulsion Laboratory/Nasa Langley Research Center/City College of New York(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Jet Propulsion Laboratory/Nasa Langley Research Center/City College of New York
  • [雑誌論文] A study on radiative transfer effects in 3D cloudy atmosphere using satellite data2017

    • 著者名/発表者名
      Okata, M., T. Nakajima, K. Suzuki, T. Inoue, T Y. Nakajima, H. Okamoto
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res. Atmosphere

      巻: 122 ページ: 443, 468

    • DOI

      10.1002/2016JD025441

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Light scattering by ice crystals of cirrus clouds: From exact numerical methods to physical-optics approximation2017

    • 著者名/発表者名
      Konoshonkin, A.,, A. Borovoi, N. Kusutova, H. Okamoto, H. Ishimoto, Y. Grynko, J. Foestner
    • 雑誌名

      J. Quant Spectrosc Radiat Transfer

      巻: 195 ページ: 132-140

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.jqsrt.2016.12.024

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of multiple scattering polarization lidar to observe depolarization ratio of optically thick low level clouds2017

    • 著者名/発表者名
      Okamoto H., K. Sato, T. Nishizawa, N. Sugimoto, Y. Jin
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: 1810 ページ: 050002-1, 4

    • DOI

      10.1063/1.4975514

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Relationship between ice supersaturation and ice microphysics inferred from CloudSat, CALIPSO and AIRS2017

    • 著者名/発表者名
      Okamoto H., K. Sato, Y. Hagihara, H. Ishimoto
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: 1810 ページ: 070006-1, 4

    • DOI

      10.1063/1.4975527

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Information content of cloud physical properties derived from satellite active remote sensors,2017

    • 著者名/発表者名
      Sato, H., H. Okamoto
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: 1810 ページ: 050003-1, 4

    • DOI

      10.1063/1.4975515

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Testing hydrometeor particle type discrimination derived from CloudSat and CALIPSO2017

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi, M., H. Okamoto, K. Sato, Y. Hagihara
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: 1810 ページ: 070005-1, 4

    • DOI

      10.1063/1.4975526

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ice cloud microphysical properties in tropical Pacific regions derived from CloudSat and CALIPSO measurements2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, N., T. Hayasaka, H. Okamoto
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: 1810 ページ: 070008-1, 4

    • DOI

      10.1063/1.4975529

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Using In-Situ Airborne Measurements to Evaluate Three Cloud Phase Products Derived from CALIPSO2016

    • 著者名/発表者名
      Cesana,G., H. Chepfer, D. Winker, B. Getzewich, X. Cai, O. Jourdan, G. Mioche, H. Okamoto, Y. Hagihara, V. Noel, M. Reverdy
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res. Atmosphere

      巻: 121 ページ: 5788, 5808

    • DOI

      10.1002/2015JD024334

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluating Arctic Cloud Radiative Effects simulated by NICAM with A-train2016

    • 著者名/発表者名
      Hashino, T., M. Satoh, Y. Hagihara, S. Kato, T. Kubota, T. Matsui, T. Nasuno, H. Okamoto, M. Sekiguchi
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res. Atmosphere

      巻: 121 ページ: 7041, 7063

    • DOI

      10.1002/2016JD024775

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 氷粒子・ダスト・惑星間塵の非球形散乱特性2016

    • 著者名/発表者名
      岡本 創
    • 雑誌名

      エアロゾル研究

      巻: 31 ページ: 176, 184

    • DOI

      http://doi.org/10.11203/jar.31.176

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison between the physical-optics approximation and exact methods solving the problem of light scattering by ice crystals of cirrus clouds2016

    • 著者名/発表者名
      Konoshonkin, A. V.,, N. V. Kustova, A. G. Borovoi, Okamoto H., K. Sato, H. Ishimoto, E. Grynko, J. Foersstner
    • 雑誌名

      Proc. SPIE

      巻: 10035 ページ: 33-1, 5

    • DOI

      10.1117/12.2248409

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Optical and microphysical properties of cirrus clouds retrieved from combined lidar and radar measurements2016

    • 著者名/発表者名
      Konoshonkin, A. V.,, A. G. Borovoi, N. V. Kustova, H. Okamoto, K. Sato
    • 雑誌名

      Proc. SPIE

      巻: 10035 ページ: 3X-1, 5

    • DOI

      10.1117/12.2249115

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a multiple-field-of-view multiple-scattering polarization lidar: comparison with cloud radar2016

    • 著者名/発表者名
      Okamoto H., K. Sato, T. Nishizawa, N. Sugimoto, T. Makino, Y. Jin, A. Shimizu, T. Takano, M. Fujikawa
    • 雑誌名

      Opt. Express

      巻: 24 ページ: 30053, 30067

    • DOI

      https://doi.org/10.1364/OE.24.030053

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Development of L2 algorithms for CPR/CPR-ATLID/CPR-ATLID-MSI.2017

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, H., K. Sato, S. Katagiri
    • 学会等名
      JAXA EarthCARE PI workshop
    • 発表場所
      TKP Takehashi conference room
    • 年月日
      2017-01-27 – 2017-01-27
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] EarthCAREサイエンスチーム進捗状況2017

    • 著者名/発表者名
      岡本 創
    • 学会等名
      EarthCARE-CPR委員会
    • 発表場所
      TKP Takehashi conference room
    • 年月日
      2017-01-27 – 2017-01-27
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Japanese Science Status for the 26th JMAG2016

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, H.
    • 学会等名
      EarthCARE 26th JMAG
    • 発表場所
      Tokyo TKP, Tokyo Yaesu Conference Center
    • 年月日
      2016-12-14 – 2016-12-15
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cloud properties in relation to sea-ice2016

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, H., K. Sato, S. Katagiri, K. Ota, J. Ukita, M. Shiobara, H. Yabuki, T. Takano
    • 学会等名
      Japan-German workshop on Arctic science
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス
    • 年月日
      2016-11-14 – 2016-11-16
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Water cloud retrievals from satellite measurement2016

    • 著者名/発表者名
      Sato, K., H. Okamoto, T. Takano, M. Shiobara, H. Yabuki
    • 学会等名
      Japan-German workshop on Arctic science
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス
    • 年月日
      2016-11-14 – 2016-11-16
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multiple scattering polarization lidar and applications for CALIPSO and EarthCARE algorithms2016

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, H., K. Sato, S. Katagiri, M. Fujikawa, T. Nishizawa, N. Sugimoto
    • 学会等名
      RadLidar workshop
    • 発表場所
      INO, Quebeck, Canada
    • 年月日
      2016-11-08 – 2016-11-10
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cloud microphysics retrieval combining active sensors toward the EarthCARE mission (JAXA/ESA)2016

    • 著者名/発表者名
      Sato, K. and H. Okamoto
    • 学会等名
      RadLidar workshop
    • 発表場所
      INO, Quebeck, Canada
    • 年月日
      2016-11-08 – 2016-11-10
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] CloudSat-CALIPSOからEarthCAREへ :雲物理特性プロダクト改訂2016

    • 著者名/発表者名
      岡本 創、佐藤可織、片桐秀一郎
    • 学会等名
      日本気象学会秋季大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-10-26 – 2016-10-28
  • [学会発表] 衛星搭載ライダを用いた新しい水雲プロダクト2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤可織、岡本創、片桐秀一郎、石元裕史
    • 学会等名
      日本気象学会秋季大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-10-26 – 2016-10-28
  • [学会発表] 衛星・地上型アクティブセンサによるニーオールスンの 雲物理量の統計解析2016

    • 著者名/発表者名
      太田 晃平, 岡本 創, 佐藤 可織, 鷹野 敏明, 塩原匡貴, 矢吹正教
    • 学会等名
      日本気象学会秋季大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-10-26 – 2016-10-28
  • [学会発表] 多視野角・多重散乱偏光ライダーによる粒子タイプ識別及び偏光解消度を用いた雲の相識別手法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      藤川雅大、岡本 創、佐藤可織、西澤智明、杉本伸夫、神 慶孝、工藤 玲 、 鷹野敏明
    • 学会等名
      日本気象学会秋季大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-10-26 – 2016-10-28
  • [学会発表] 晶癖予測モデルにより再現される北極混合相層雲の評価2016

    • 著者名/発表者名
      端野典平、Gijs de Boer、岡本 創
    • 学会等名
      日本気象学会秋季大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-10-26 – 2016-10-28
  • [学会発表] ライダーデータを用いたエアロゾルコンポーネント導出パッケージの開発2016

    • 著者名/発表者名
      西澤智明、工藤 玲、岡本 創
    • 学会等名
      日本気象学会秋季大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-10-26 – 2016-10-28
  • [学会発表] CALIOPデータを用いた雲マスクプロダクトの改訂2016

    • 著者名/発表者名
      片桐 秀一郎、岡本 創、佐藤可織、藤川雅大
    • 学会等名
      日本気象学会秋季大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-10-26 – 2016-10-28
  • [学会発表] EarthCARE mission what to be learned and what the remaining gaps will be.2016

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, H. and K. Suzuki
    • 学会等名
      Atmos Radar Symposium
    • 発表場所
      JAXAお茶の水オフィス
    • 年月日
      2016-10-06 – 2016-10-07
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 衛星・地上型アクティブセンサの複合利用によるニーオルスンの雲特性の解析2016

    • 著者名/発表者名
      太田 晃平, 岡本 創, 佐藤 可織, 鷹野 敏明, 塩原匡貴, 矢吹正教
    • 学会等名
      第34回レーザセンシングシンポジウム
    • 発表場所
      野沢温泉スパアリーナコンベンションホール
    • 年月日
      2016-09-08 – 2016-09-09
  • [学会発表] 2波長マルチスタティックライダーによるロケット打上時の水ミスト粒径計測2016

    • 著者名/発表者名
      吉富泰助、澤田敦司、更江 渉、服部昭人、杉本伸夫、西澤智明、神 慶、岡本 創、佐藤可織
    • 学会等名
      第34回レーザセンシングシンポジウム
    • 発表場所
      野沢温泉スパアリーナコンベンションホール
    • 年月日
      2016-09-08 – 2016-09-09
  • [学会発表] 偏光解消度を用いた多視野角・多重散乱偏光ライダーによる大気粒子タイプの解析2016

    • 著者名/発表者名
      藤川雅大、岡本 創、佐藤可織、西澤智明、杉本伸夫、神 慶孝、工藤 玲 、 鷹野敏明
    • 学会等名
      第34回レーザセンシングシンポジウム
    • 発表場所
      野沢温泉スパアリーナコンベンションホール
    • 年月日
      2016-09-08 – 2016-09-09
  • [学会発表] Japan science status in June 20162016

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, H.
    • 学会等名
      EarthCARE 25th JMAG
    • 発表場所
      ECSAT, UK
    • 年月日
      2016-06-16 – 2016-06-17
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] CloudSat-CALIPSO-AIRSの複合利用による氷粒子微物理特性の形成メカニズムの全球解析2016

    • 著者名/発表者名
      岡本 創、佐藤可織、石元 裕史
    • 学会等名
      日本気象学会春季大会
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター
    • 年月日
      2016-05-18 – 2016-05-21
  • [学会発表] 多視野角・多重散乱偏光ライダーによる 大気中の粒子タイプ識別手法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      藤川 雅大、岡本 創、佐藤 可織、西澤 智明、杉本 伸夫、神 慶孝、工藤 玲
    • 学会等名
      日本気象学会春季大会
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター
    • 年月日
      2016-05-18 – 2016-05-21
  • [学会発表] 衛星・地上型アクティブセンサの複合利用による ニーオルスンの雲特性の解析2016

    • 著者名/発表者名
      太田 晃平, 岡本 創, 佐藤 可織、鷹野 敏明, 塩原匡貴, 矢吹正教
    • 学会等名
      日本気象学会春季大会
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター
    • 年月日
      2016-05-18 – 2016-05-21
  • [学会発表] 衛星搭載アクティブセンサを用いた 北極域の雲特性解析2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤可織、岡本創、太田晃、浮田甚郎
    • 学会等名
      日本気象学会春季大会
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター
    • 年月日
      2016-05-18 – 2016-05-21
  • [学会発表] EarthCARE mission : move the global models to next levels2016

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, H.
    • 学会等名
      7th JAPAN-EU workshop (第7回日EU気候変動研究ワークショップ)
    • 発表場所
      文部科学省
    • 年月日
      2016-04-26 – 2016-04-27
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] EarthCARE related activities about cloud retrievals2016

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, H.
    • 学会等名
      GEWEX UTCC PROES meeting
    • 発表場所
      Univ. of Auckland, New Zealand
    • 年月日
      2016-04-17 – 2016-04-17
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Relationship between ice supersaturation and ice microphysics inferred from CloudSat, CALIPSO and AIRS2016

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, H. K. Sato, Y. Hagihara, H. Ishimoto
    • 学会等名
      IRS 2016
    • 発表場所
      Univ. of Auckland, New Zealand
    • 年月日
      2016-04-16 – 2016-04-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of multiple scattering polarization lidar to observe depolarization ratio of optically thick low-level clouds2016

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, H., K. Sato, T. Takano, T. Nishizawa, N. Sugimoto, Y. Jin
    • 学会等名
      IRS 2016
    • 発表場所
      Univ. of Auckland, New Zealand
    • 年月日
      2016-04-16 – 2016-04-22
    • 国際学会
  • [学会発表] INFORMATION CONTENT OF CLOUD PHYSICAL PROPERTIES DERIVED FROM SATELLITE ACTIVE REMOTE SENSORS2016

    • 著者名/発表者名
      Sato, K., H. Okamoto
    • 学会等名
      IRS 2016
    • 発表場所
      Univ. of Auckland, New Zealand
    • 年月日
      2016-04-16 – 2016-04-22
    • 国際学会
  • [学会発表] SYNERGISTIC USE OF SPACE-BORNE CLOUD RADAR, LIDAR, and IMAGER FOR RETRIEVAL OF CLOUD MICROPHYSICAL PROPERTIES2016

    • 著者名/発表者名
      Hagihara Y., H. Okamoto
    • 学会等名
      IRS 2016
    • 発表場所
      Univ. of Auckland, New Zealand
    • 年月日
      2016-04-16 – 2016-04-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Hydrometeor Particle Type Discrimination derived from CloudSat and CALIPSO2016

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi, M., H. Okamoto, K. Sato and Y. Hagihara,
    • 学会等名
      IRS 2016
    • 発表場所
      Univ. of Auckland, New Zealand
    • 年月日
      2016-04-16 – 2016-04-22
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-01-31  

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