2014 Fiscal Year Annual Research Report
衛星搭載イメージャを用いた巻雲の物理・光学特性の実態解明
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25287117
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
岩渕 弘信 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80358754)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 衛星観測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，MODISの３つの赤外窓領域バンドを用いた解析アルゴリズムを用いて2007年１年間について上層の氷雲の特性を解析した。これにより巻雲の特性の地理的分布と季節変動を明らかにし，学会や論文誌にて発表した。温度が低いほど光学的に薄く，小さい粒径の粒子となる傾向があることがわかった。また，静止気象衛星ひまわり８号搭載AHIの解析に適用することを目指して研究を進めている。フォワードモデルが完成し，上層と下層の雲の物理・光学特性や温度や厚さ，背景大気の成層構造や地表面状態等の各種の要因に起因する感度とモデル化誤差を詳細に評価した。今後，巻雲特性と放射収支の経年変動を明らかにすることと，ひまわり８号のデータ解析により雲系の生成と消滅の仮定を明らかにすることを目指している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画に従っておおむね順調に進展している。平成26年度はMODISのデータ解析システムの改良を行い，2007年１年間のデータ解析を行った。これにより巻雲特性の地理的分布と季節変動を明らかにした。また，CALIPSO衛星搭載のライダーによる偏光解消度とMODISから求めた微物理特性の関係を明らかにした。関連する研究成果は，国内外の学会等で10件発表したほか，学術誌４本に発表した。巻雲特性の年々変動を調べるため，2002～2014年の長期間のAqua衛星搭載MODISデータを収集し，データ解析を進めている。
現在のアルゴリズムを改良して，静止気象衛星ひまわり８号搭載AHIの解析に適用することを目指して研究を進めている。平成26年度には，赤外波長帯の観測値を高速かつ高精度に再現するフォワードモデルを開発した。多層の不均質大気について散乱を含む放射伝達を解くモデルとし，水蒸気の吸収帯と二酸化炭素の吸収帯にも使えるようにした。モデルの感度解析を行い，上層と下層の雲の物理・光学特性や温度や厚さ，背景大気の成層構造や地表面状態等の各種の要因に起因する感度とモデル化誤差を詳細に評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
MODISのデータ解析システムを用いて，2002～2014年のAqua衛星搭載MODISおよびCERESによる放射収支データの解析を行い，巻雲特性と放射収支の経年変動を明らかにする。熱帯域の対流活動やエルニーニョ現象と上層雲の変動および放射に及ぼす影響の関係を明らかにする。飛行機の航行頻度の高い米国や欧州付近の地域的な特徴，海陸差や地域的な分布となどに着目して解析を行う。また，広帯域大気放射モデルを用いて放射フラックスを計算し，巻雲の放射効果を定量化する。また，温暖前線の通過に伴う巻雲から中層雲への遷移などの典型的な事例について，集中観測期間を設定して東北大学にて運用中の地上観測測器（ライダーやスカイラジオメータ，各種放射計）と静止気象衛星のデータ等によって巻雲の特性の変化を明らかにする計画である。
2014年10月に打ち上げられた静止気象衛星ひまわり８号搭載AHIのデータ解析を行う。赤外波長帯のフォワードモデルを用いて，上層と下層の雲の物理・光学特性や温度や厚さ，背景大気の成層構造や地表面状態等の各種の要因に起因する感度とモデル化誤差を詳細に評価する。インバースモデルの設計を繰り返して，最適なアルゴリズムを構築する。これを用いて，温暖前線の通過に伴う巻雲から中層雲への遷移などの典型的な事例について，集中観測期間を設定して東北大学にて運用中の地上観測測器（ライダーやスカイラジオメータ，各種放射計）と衛星観測によって巻雲の特性の変化を明らかにする。AHIデータを用いて巨視的なスケールでの雲系の時間変化を把握する。また，衛星に同期して地上からの観測を行い，氷晶雲による各種光学現象の発現頻度や条件を把握する。
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| Causes of Carryover |
謝金支払いを予定していたデータ解析補助業務が予定よりも経費を圧縮できたため未使用分として残った。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度にデータ解析補助業務のために使用を計画している。
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Research Products
(14 results)
