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応用惑星学教育研究分野

• 構成メンバー:
  川畑 拓矢客員教授(公式URL), 吉田 智客員准教授(公式URL)

研究の興味

集中豪雨や竜巻などによる災害が増加し, また地球温暖化が進行するなかで, 大気中の様々な現象を対象とする気象学には, さらなる発展が求められています. 私達は連携機関である気象庁気象研究所の大型計算機や実験・観測施設を活用して, 社会にも重要な意義を持ち, 様々な発展の可能性を持つ以下の２分野について気象学の研究を推進しています.

1. データ同化と局地豪雨予測
仮想現実であるシミュレーションと、現実世界を観測したデータを結びつけるデータ同化は、基礎原理を統計学に基づいており、様々な分野へ応用しやすい理論・知識です。たとえば、ロケットの姿勢制御やビッグデータ解析、創薬など多くの応用例があります。なかでも気象学における利用は最大級の自由度を持っているきわめて複雑なシステムであり、それと同時に我々が毎日その恩恵にあずかっている成功例です。 一方で近年、社会問題となっている“ゲリラ豪雨”と呼ばれる局地的大雨の予測は、その空間スケールの小ささ、時間変動の大きさによってきわめて困難です。これを成功させるには、先進的な観測データと数値シミュレーションモデルを結びつけるデータ同化技術が必要です。さらにアンサンブル技術を用いて予測の困難さ（誤差）を定量化することも必要です。本講座においては、天気予報の流れを解説し、これに必要な観測データ、数値シミュレーションモデル、データ同化・アンサンブル予測システムの概要を紹介します。加えて同化の基礎理論と局地的大雨の事例解析についても講義します。

2. 電磁波リモートセンシング機器の開発・観測
電磁波リモートセンシングとは、電磁波（光や電波）を用いて離れた場所から物理量を得る技術の総称です。例えば、気象レーダーも電磁波リモートセンシングの一つで、アンテナから電波を送信し、雨滴から散乱された電波を受信することで、離れた場所の雨域や雨量を知ることができます。気象分野に限らず地球惑星科学の多くの分野では、研究対象が非常に遠方にある場合や非常に大きい場合が多く、地球惑星科学の研究を進めるうえで電磁波リモートセンシングは欠かせない技術の一つです。さらにリモートセンシングで得られた観測データはデータ同化に利用されることもあり、数値シミュレーションにも役立っています。本講座では、電磁波リモートセンシング技術の基礎となる電磁波の定性的な理解、さらには気象レーダー、雷センサ―、大気ライダーなどの最先端の電磁波リモートセンシング技術を紹介します。 　　　　　

主な研究テーマ

現在，次のようなテーマについて研究しています．

• データ同化技術を用いた局地豪雨予測に関する研究
• 大気研究のための電磁波リモートセンシング機器の開発と観測に関する研究

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　更新日　2022年7月6日