大気レーダーの観測データから大気乱流を正確に導出する手法を開発

大気レーダーの観測データから大気乱流を正確に導出する手法を開発

プレスリリース
佐藤 薫(地球惑星科学専攻 教授)、高麗 正史(地球惑星科学専攻 助教)

概要

国立極地研究所の西村耕司特任准教授を中心とする、データサイエンス共同利用基盤施設、東京大学大学院理学系研究科の佐藤薫教授および高麗正史助教、京都大学による研究グループは、南極昭和基地大型大気レーダー(PANSYレーダー、図)などの大気レーダーでの観測データから、上空で発生している大気乱流の特性を正確に導くための、理論式の導出に成功しました。

速度の分散といった大気乱流の特性は大気レーダーでの重要な観測対象ですが、これまでは大気乱流と観測データの厳密な関係式が分かっていなかったため、観測モデルを大幅に単純化することにより、近似的に乱流による速度の分散が推定されていました。

本研究では、観測モデルの数理的な分析により、世界で初めて、乱流による速度の分散と観測データの間の関係式を厳密かつ簡潔な形で導出することに成功しました。また、この理論を用いて、観測データから正確に乱流の速度の分散を算出するアルゴリズムを構築し、さらに、数値シミュレーションによりその推定精度が非常に高いことを示しました。本成果は学術誌IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensingに掲載されました。

大気レーダーの観測データから大気乱流を正確に導出する手法を開発
図:PANSYレーダー

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