L-バンドマイクロ波センサを使った高風速・強降雨域の海上風速推定

利用L波段微波传感器估算高风速和强降雨地区的海岸风速

基本信息

批准号：
18K11611
负责人：
江淵直人
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は，近年入手が可能になった衛星搭載 L-バンドマイクロ波センサ（放射計，散乱計，合成開口レーダ）のデータを利用し，熱帯低気圧中心部などの高風速・強降雨域の海上風速を高精度で推定する手法を開発することを目的とした．これまで，衛星観測による高風速域の海上風速は，基準となる正確な現場観測データを得る手法がないため，主に，中風速域で求めた係数等を高風速域に外挿することで推定されており，精度の評価も難しい状況であった．これに対し，本研究では，降雨の影響が少ない L-バンドマイクロ波センサの観測データを利用し，最近の国際ワークショップで推奨された校正済みの航空機搭載マイクロ波放射計のデータを基準風速とする手法を適用して，高風速（20 m/s 以上）・強降雨域の海上風速を高精度（± 7 m/s 以内）で推定するアルゴリズムを開発し，台風・ハリケーン・サイクロンなどの熱帯低気圧周辺の高風速域のデータセットを作成した．米国海洋大気庁の研究協力者から入手したドロップゾンデデータで校正済みの航空機搭載 Stepped-Frequency Microwave Radiometer (SFMR) の最新版データに空間平滑化を施すことによって作成した衛星センサの空間分解能（30～60 km）に対応する基準データを使用して，Aquarius 衛星および SMAP 衛星に搭載されたL-バンドマイクロ波放射計用の風速算出アルゴリズムを作成した．このアルゴリズムで算出したハリケーン周辺の高風速・強降雨域の海上風速データは，残差の標準偏差 3.8 m/s 程度で基準データとよく一致することが示さ，当初の目標精度は達成できた．このアルゴリズムを使用して，2011－2022年の北太平洋・北大西洋の台風・ハリケーン周辺の海上風のデータセットを作成した．

这项研究利用了近年来出现的星载L波段微波传感器（辐射计、散射计和合成孔径雷达）的数据，并利用数据检测高风速和强降雨区域，例如热带中心本研究的目的是开发一种高精度估计海洋风速的方法。目前，卫星观测高风速区海洋风速主要是通过将中风速区发现的系数等外推至高风速区，无法获得准确的现场数据。观测数据作为参考，这种情况很难评估其准确性。相比之下，本研究使用受降雨影响较小的L波段微波传感器的观测数据，并使用最近国际研讨会推荐的校准机载微波辐射计的数据作为参考风速。我们开发了一种估算风速（20%以内）的算法，并创建了台风、飓风和气旋等热带气旋周围高风速区域的数据集。卫星传感器的空间分辨率（30~60公里）使用参考数据，我们为Aquarius和SMAP卫星上的L波段微波辐射计创建了风速计算算法。使用该算法计算的飓风周边高风速、强降雨地区的海风速数据与参考数据吻合较好，残差标准差约为3.8 m/s，达到了初始目标精度。使用该算法，我们创建了 2011 年至 2022 年北太平洋和北大西洋台风和飓风周围海风的数据集。

项目成果

期刊论文数量（15）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

All-weather Sea Surface Wind Speed Product from AMSR2 for Extreme Wind and Heavy Rain Conditions and Present Status of AMSR3

AMSR2极端风暴雨条件下全天候海面风速产品及AMSR3现状

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ebuchi; N.
通讯作者：
N.

Aquarius reveals eddy stirring after a heavy precipitation event in the subtropical North Pacific

北太平洋副热带强降水事件后，水瓶座揭示了涡流搅拌

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Abe; H.; N. Ebuchi; H. Ueno; H. Ishiyama;Y. Matsumura
通讯作者：
Y. Matsumura

Evaluation of all-weather sea surface wind speed product from GCOM-W/AMSR2 spaceborne microwave radiometer.

GCOM-W/AMSR2星载微波辐射计全天候海面风速产品评估

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ebuchi; N.
通讯作者：
N.

GCOM-W/AMSR2 全天候海上風速データの精度評価（その２）

GCOM-W/AMSR2 全天候海上风速数据精度评估（第2部分）

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
江淵直人
通讯作者：
江淵直人

Overview of Ocean Observations by AMSR2 and Development of AMSR3

AMSR2 海洋观测概述和 AMSR3 的发展

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Naoto Ebuchi; Misako Kachi; Rigen Shimada; Eri Yoshizawa; Hideyuki Fujii; Keiichi Ohara; Marehito Kasahara; Kazuya Inaoka;Yasushi Kojima
通讯作者：
Yasushi Kojima