次世代型アクティブセンサによる雲・エアロゾル相互作用研究（令和 7年度）
Study on cloud-aerosol interactions using next-generation active sensors

研究概要

本研究は、衛星搭載EarthCARE搭載ドップラー雲レーダ、高スペクトル分解ライダと地上アクティブセンサの複合観測システムと全球雲解像モデルを組み合わせることで、雲微物理量の全球特性の形成に影響を及ぼす、雲、エアロゾルと鉛直流の間に成り立つ関係を解明することを目的とする。具体的には、初の衛星搭載ドップラー雲レーダと高スペクトル分解ライダ等を搭載し2024年に打ち上げ予定のEarthCARE衛星を利用して、鉛直流、雲・降水の微物理特性と落下速度、そしてエアロゾルタイプと微物理特性を抽出する。同時に全球雲解像モデルNICAMを利用した全球再現計算を実施し、EarthCARE衛星と同期した解析から、乱流、雲に関するパラメタリゼーションの検証と改良を行い、気象・気候変動予測能力の向上を目指す。また、衛星プロダクトの地上検証として、東京小金井にて、地上で新世代型紫外直接検波ドップラー高スペクトル分解ライダ、高感度型２次元アレイ多重散乱ライダを新たに開発し、雲レーダの同時観測・解析を実施する。鉛直流とその生成に関与する乱流の状態を上記DDLと地上のラピッドスキャン型ドップラーコヒーレントライダを複合利用し、3次元の風速の鉛直分布の高時間分解能での計測を実施する。

研究の性格

• 主たるもの：応用科学研究
• 従たるもの：技術開発・評価

全体計画

本研究では、地上ライダーおよび衛星ライダーを用いる雲・エアロゾル観測研究を行う。地上観測では、雲・エアロゾルの光学特性と共にドップラー速度測定機能を有した高スペクトル分解ライダーとアレイ検出器を用いた広視野角多重散乱ライダーの開発を行い、それらを情報通信研究機構内（東京都小金井市）に設置し、数年にわたる長期定常観測を行う。これらの観測データから雲・エアロゾルの諸物理量を抽出する。また、衛星ライダーを用いた研究では、EarthCARE衛星ライダー観測データから雲・エアロゾル特性を推定する解析手法の開発・改良および全球雲・エアロゾル解析を実施する。研究計画は以下となる
2024年度
多重散乱ライダーおよびドップラー高スペクトル分解ライダーの開発
EarthCARE衛星アルゴリズムの開発
2025年度
多重散乱ライダーおよびドップラー高スペクトル分解ライダーの開発と設置
EarthCARE衛星アルゴリズムの地上検証と改良
2026年度
多重散乱ライダーおよびドップラー高スペクトル分解ライダーによる地上観測
EarthCARE衛星アルゴリズムの地上検証と改良
2027年度
多重散乱ライダーおよびドップラー高スペクトル分解ライダーによる地上観測
EarthCARE衛星データを用いた全球雲・エアロゾルプロダクトの構築

今年度の研究概要

・多重散乱ライダーおよびドップラー高スペクトル分解ライダーの開発と設置
・EarthCARE衛星アルゴリズムの地上検証と改良

外部との連携

九州大学、東京大学、情報通信研究機構と連携して実施する。