Study on the simulation and assimilation of space-based wind lidars to improve the numerical weather prediction

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15K05293
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Meteorology/Physical oceanography/Hydrology
• Research Institution: Japan, Meteorological Research Institute
• Principal Investigator: Okamoto Kozo 気象庁気象研究所, 台風研究部, 室長 (40584660)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石橋 俊之 気象庁気象研究所, 台風研究部, 主任研究官 (30585857) ; 石井 昌憲 国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所リモートセンシング研究室, 主任研究員 (70359107)
• Research Collaborator: BARON Philippe ; YAMASHITA Koji
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ドップラー風ライダー(DWL) / 衛星観測 / データ同化 / 観測システムシミュレーション実験(OSSE) / エアロゾル

Outline of Final Research Achievements

We investigated how much future satellite-based Doppler Wind Lidar (DWL) improve the accuracy numerical weather prediction (NWP). We simulated synthetic DWL observations, developed assimilation procedure to include DWL, and revised evaluation systems.　 Assimilation experiments demonstrated that including the synthetic DWL observations improved NWP accuracy especially for Tropics with the improvement rate up to 2 %, and that quality control procedures for DWL were essential.

Free Research Field

衛星データ同化, 数値予報

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、衛星搭載DWLが数値予報精度の改善に有用であることを示した。これは先行研究でも示されてきたが、本研究では新たに、単純にDWLを同化するだけでは却って悪化する場合もあり、季節等に依存した品質特性の違いを反映させるなどして、精緻な品質管理処理や観測誤差設定を開発する必要があることを示した。また本研究で構築した疑似観測データの作成・評価手法は、DWLに限らず他の大規模観測システムにも応用が可能であり、今後の様々な観測システムの検討に有用な手段となりうる。