2023 Fiscal Year Final Research Report

Development of a method for estimating the microstructure of water vapor over the ocean using a shipboard precipitable water sensor and a geostationary meteorological satellite

Research Project

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Project/Area Number	20H04306
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 63010:Environmental dynamic analysis-related
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	Kuwano-Yoshida Akira 京都大学, 防災研究所, 准教授 (90392969)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	立花義裕三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (10276785) 小松幸生東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (30371834) 山本雄平千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 特任助教 (30845102) 藤田実季子国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(大気海洋相互作用研究センター), グループリーダー (50426293)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords	可降水量 / 水蒸気 / マイクロ波放射計 / 静止気象衛星 / ひまわり / 船舶観測
Outline of Final Research Achievements	We conducted continuous observations of oceanic precipitable water vapor using multiple ships equipped with small microwave radiometers. Year-round coastal observations around Japan by Mie University and Tokai University ships. JAMSTEC R/V Mirai conducted open-ocean observations in tropical regions, the Arctic, and the North Pacific. Intensive observations were also done by JAMSTEC/University of Tokyo and National Fisheries University ships. These efforts demonstrated the ability to observe precipitable water vapor over the ocean at one-minute intervals. Using ground-based sonde observations as training data for the Himawari-8 and Himawari-9 geostationary satellites, we estimated precipitable water vapor in clear-sky areas every 10 minutes with a resolution of 0.02 degrees. Furthermore, we developed a method to estimate the vertical distribution of water vapor and captured the continuous change in water vapor along the Kuroshio Current in the East China Sea.
Free Research Field	気象学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究は、豪雨の源である海上の可降水量を船舶と人工衛星による高時空間分解能で観測・推定する手法を開発することで、豪雨の発生・発達メカニズムの解明に貢献する。また、大気海洋相互作用研究における要である海上水蒸気量の観測により、地球システムの理解を促進する。気象数値モデルの高分解能化に対して、観測が追いついていない現状に対し、この手法による観測データの増強が、気象予報の精度向上をもたらす。これにより、防災技術と早期警戒の精度向上に貢献する。