Research Institute for Sustainable Humanosphere

共同研究

2012(平成24) 年度 生存圏科学 ミッション研究 14

研究課題

精密衛星測位を用いた全球可降水量の長期解析

研究組織

 代表者 小司禎教 (気象研究所)
 共同研究者 津田敏隆 (京都大学生存圏研究所)
佐藤一敏 (京都大学学際融合教育研究推進センター)
関連ミッション
  • ミッション 1 (環境計測・地球再生)

研究概要

1. 研究の目的

本研究では,1990 年代後半からの全球規模での精密衛星測位による可降水量データベースの構築,及び高層ゾンデ等他観測との長期比較を通じて,各観測に特有の誤差特性を評価し,気候研究に寄与することを目的とする.

2. 背景

水蒸気は気温に対し複雑な役割を担い,大気水蒸気量の変化と,その気候変動への影響は気候研究にとって重要な課題である.世界気象機関(WMO: World Meteorological Organization)の推進するプロジェクトの一つ,全球気候観測システム(GCOS: Global Climate Observing System)では,全球 GCOS 基準高層観測網(GRUAN: GCOS Reference Upper Air Network)を構築中で,全球航法衛星システム(GNSS, Global Navigation Satellite System)による水蒸気観測は必須項目である.

米国の全球測位システム(GPS: Global Positioning System)を始めとする GNSS は,原子時計による高精度時刻情報に保証され,安定した精度で水蒸気情報の解析が可能とされている.しかし,アンテナの機種に依存する位相中心の入射角依存性(PCV: Phase Center Variation),衛星軌道(位置,時計)の精度,地球回転や潮汐のモデル精度などに大きく影響を受ける.近年,国際 GNSS サービス(IGS: International GNSS Service)を中心に,1990 年代にさかのぼった GPS 衛星軌道の再解析,高精度アンテナ PCV の検証が進み,また衛星観測を利用した地球回転や潮汐モデルの高度化が急速に進展している.

3. 研究の進め方

本課題では,衛星測地学の最新の知見を利用し,国土地理院の GNSS 観測網(GEONET: GNSS Earth Observation Network),及び,IGS 全球観測網の再解析を実施する.高層ゾンデ観測との長期比較を実施し,高層ゾンデの機種に依存する特性の評価を行う.

4. 研究の効果

本課題の推進により,高精度時刻情報によって保証された,10 年以上にわたる均質な水蒸気情報データベースが構築できる.これによって,機種に依存するバイアスを持つ高層ゾンデ観測や,精度が経年変化するマイクロ波放射計の歴史的較正が可能となる.全球規模で,また日本では空間的に密な水蒸気の長期変動を解析するためのデータが得られる.

引用文献

Ohtani, R., and I. Naito (2000): Comparison of GPS-derived precipitable water vapors with radiosonde observations in Japan. J. Geophys. Res., 105. 26,917–26,929.

小司禎教: 2012(平成24)年度 生存圏ミッション研究左)2000年当時の解析技術を利用した国内の高層ゾンデによる可降水量と、近傍のGPSから得られた可降水量の比較結果。1997年7月から12月(Ohtani and Naito, 2000より抜粋)。
右)本課題の解析手法による比較結果。2010年1月から2011年12月。

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2012年7月27日作成

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