2021 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of cloud microphysics and vertical velocity by synergy use of next generation space-borne active sensors
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17H06139
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
岡本 創 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (10333783)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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, 地球システム領域, 室長 (10462491)
石井 昌憲 東京都立大学, システムデザイン研究科, 教授 (70359107)
岩井 宏徳 国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所電磁波伝搬研究センター, 主任研究員 (10359028)
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| Project Period (FY) |
2017-05-31 – 2022-03-31
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| Keywords | ライダ / 雲レーダ / ドップラー / 地球観測衛星 / 雲微物理特性 / 大気の鉛直流 / 気候変動予測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
気候変動予測モデルにおいて雲と対流の生成に重要な物理量を、地上で観測可能な波長355nmの高感度型多視野角・多重散乱偏光ライダ(MFMSPL-355)、波長355nmの広視野角・高スペクトル分解ライダ(HSRL-355)、波長355nmの直接検波方式のドップラーライダ(DL-355)と、既存の波長2ミクロンのドップラーライダとドップラー雲レーダから構成される次世代型観測システムを構築した。このシステムを用いて雲域とそれ以下の高度領域の大気の鉛直速度の解析手法の開発を行った。従来より飛躍的に高時間分解能で雲底の大気の上昇速度とその下の大気の力学場に関する解析が可能になり、観測から初めて雲底の上昇速度を与える関係式を確立した。また、雲解像モデル(CRM)の計算結果による定式化が上昇速度を過大評価する問題のあること、我々のデータ解析からCRMの過大評価の要因も明らかにできた。波長355nmと532nmの2波長で広視野角・高スペクトル分解ライダを実現し、初めてEarthCARE衛星/CALIPSO衛星の信号再現に成功した。DL-355では大気分子の信号を利用できるため、波長２ミクロンのドップラーライダと比較して、より上層まで鉛直流の観測が可能となった。我々の衛星解析データによって氷雲と水雲の存在比率にダスト濃度が影響する事がわかっていたが、この解明をより進めるために、多様な粒子形状を超回転楕円体モデルを考慮した散乱計算を行い、HSRLの観測で得られた値の変動を網羅することが可能であることを実証した。地上観測システムによって確立された結果と、粒子の散乱特性の理論的進展を衛星解析アルゴリズムに応用し、氷粒子タイプ、降水粒子タイプ、雲とエアロゾルの微物理特性と対流の全球解析を実施し、気候変動予測モデルにおける雲・対流パラメタリゼーションに対する改良につながる提案を行うことができた。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(33 results)
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[Presentation] EarthCARE activities in RA22022
Author(s)
H. Okamoto, Y. Ohno, T. Nishizawa, T. Nakajima, K. Suzuki, M. Satoh,R. Misumi, K. Yasunaga, K. Sato, H. Ishimoto, H. Horie, Y. Hagihara, Y. Jin, E. Oikawa, W. Roh, M. Wang, T. M. Nagao, A. Yamauchi, S. Takakura, R. Kudo
Organizer
The Joint PI Meeting of JAXA Earth Observation Missions FY2021
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Science status for algorithms and validation activities in Japan for 35th JMAG2021
Author(s)
H. Okamoto, Y. Ohno, T. Nishizawa, T. Nakajima, K. Suzuki, M. Satoh, K. Yasunaga, R. Misumi, K. Sato, Y. Hagihara, Y. Jin, M. Wang, E. Oikawa, W. Roh, T. Ohigashi, H. Horie
Organizer
35th EarthCARE Joint Mission Advisory Group Meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] Science status for 36th EarthCARE JMAG2021
Author(s)
H. Okamoto, Y. Ohno, T. Nishizawa, T. Nakajima, K. Suzuki, M. Satoh, H. Horie, K. Sato, Y. Hagihara, Y. Jin, E. Oikawa, W. Roh, M. Wang, T. M. Nagao, A. Yamauchi, S. Takakura, R. Kudo
Organizer
35th EarthCARE Joint Mission Advisory Group Meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] Approaches to intercalibration/QA/QC and other network aspects of AD-Net and SKYNET systems2021
Author(s)
T. Nishizawa, Y. Jin, A. Higurashi, R. Kudo, H. Irie, K. Yasunaga, M. Katsumata, K. Yumimoto, S. Ishii, H. Okamoto, K. Sato, T. Y. Nakajima
Organizer
2nd EarthCARE Validation workshop
Int'l Joint Research
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