GPS電波の掩蔽測定を用いた温度プロファイルの観測法に関する研究

GPS电波掩星测量温度廓线观测方法研究

• 批准号: 00F00279
• 负责人: 津田 敏隆
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00F00279/
• 关键词: GPS掩蔽法; GPS気象; 電波伝搬; 水蒸気プロファイル; 大気屈折率; 解析システム開発

水蒸気は多くの大気過程で重要な役割を担っているため、大気力学を理解する上で水蒸気構造に関する情報は重要である。我々は新しい水蒸気計測手法として、ダウンルッキング型GPS掩蔽法(以下DL掩蔽法)に注目した。これは富士山などの孤立峰山頂から地平線に沈み行くGPSを観測し、ある特定地域における地表付近の水蒸気鉛直構造を高精度で計測できると考えられている。そこでDL掩蔽を実現し、そのデータ解析を行うべく解析システムの開発に取り組んだ。解析システムは導出された水蒸気が数値天気予報に利用するのに十分な精度を持つ様に設計し、シミュレーションを通して精度検定も実施した。GPS掩蔽法による水蒸気計測は、GPS電波の屈折特性(伝搬経路の湾曲程度を表す屈折角)から屈折率を導出することで行われる。私は屈折率導出のため、最小二乗法とAbel変換の2通りの方法によるソフトウェアを開発した。前者については昨年度完成させ、シミュレーションデータを使った検定では鉛直分解能100mで0.1hPaの精度を持つ水蒸気が導出できることを確認している。一方、Abel変換は低軌道衛星によるGPS掩蔽法の解析では一般的に使われているが、DL掩蔽観測データの解析に実践的に適用するのは初めてである。低軌道衛星とDL掩蔽法の場合では、大気中を通過する伝播経路に違いがあり直接的にはAbel変換を適用できないため、"パーシャル屈折角"を導入して解析を行った。シミュレーションデータを用いた検定では非常に有用であることが確かめられた。京都大学宙空電波科学研究センターで富士山DL掩蔽観測データから解析された屈折角を用いて、今回開発したAbel変換の解析を実施し、屈折率鉛直分布の導出に世界で初めて成功した。この屈折率は、ラジオゾンデ観測とも良い一致を示す。この結果をオーストリアで9月に行われたOPAC-1ミーティングで発表した。また、Abel変換のシミュレーションについては、6月の合同大会及び1月のGPS気象学国際ワークショップで発表をした。

More water evaporate 気 は く の big 気 cut を bear important な で service っ て い る た め, big 気 mechanics を understand す る で water evaporate 気 tectonic に masato す る intelligence は important で あ る. I 々 々 the new new water vapor measurement method for <s:1> て て and ダウ <s:1> ッキ ッキ グ グ GPS masking method (hereinafter referred to as DL masking method)に pay attention to た. こ れ は Fuji な ど の isolated mountain peak か ら に horizon line shen み く GPS を 観 し, あ る specific regional に お け paying nearly の る surface water steam 気 vertical tectonic を high-precision で measuring で き る と exam え ら れ て い る. そ こ で DL masking を be し, そ の デ ー タ parsing line を う べ く parsing シ ス テ ム の open 発 に group take り ん だ. Parsing シ ス テ ム は export さ れ た water steam 気 が 気 to quote the numerical day に using す る の に を hold very な precision つ others に design し, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を tong し て precision 検 set も be applied し た. GPS masking method に よ る water steam 気 measuring は, GPS radio の inflectional features (the 伝 move の 経 road bay level を table す inflectional Angle) か ら inflectional rate を export す る こ と で line わ れ る. The derivation of the private <s:1> flexural rate is ため, the least square 乗 method is と, the Abel transformation is <s:1>, and the general <s:1> method is によるソフトウェアを for development is た. The former に つ い て は last year completed さ せ, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン デ ー タ を make っ た 検 set で は decomposition can straight 100 m で 0.1 hPa の precision を hold つ water steam 気 が export で き る こ と を confirm し て い る. Party, Abel variations in は low orbit satellite に よ る GPS masking method の で は general に make わ れ て い る が, DL masking 観 デ ー タ の parsing に be practice に applicable す る の は early め て で あ る. Low orbit satellite と DL masking method の occasions で は, big 気 を through す る 伝 sowing 経 road に violations い が あ り direct に は Abel variations in を applicable で き な い た め, "パ ー シ ャ ル inflectional Angle" を import し analytical line を っ て た. シ ミ ュ レ ー シ ョ ン デ ー タ を with い た 検 set で は very useful に で あ る こ と が か indeed め ら れ た. Kyoto university scientific research main air waves セ ン タ ー で Fuji DL masking 観 measuring デ ー タ か ら parsing さ れ た inflectional Angle を with い て, today back to 発 し た Abel variations in の parsing を be し shi, vertical distribution の export に inflectional rate at the beginning of the world で め て successful し た. The <s:1> <s:1> flexural rate, ラジ and ゾ ゾ デ観 デ観 were measured at と, and the と were consistent. Youdaoplaceholder4 showed す. <s:1> <s:1> results を を ストリアで ストリアで September に われたOPAC-1 に ティ ティ グで グで occurrence た た. ま た, Abel variations in の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に つ い て は の contract assembly and び 1 month, 6 month の GPS 気 like studying international ワ ー ク シ ョ ッ プ で 発 table を し た.

项目成果

Yuichi AOYAMA, Yoshinori SHOJI, Ashraf MOUSA, Toshitaka TSUDA, Hajime NAKAMURA: "Down looking GPS occultation measurement on the top of Mt.Fuji"Proceedings of GPS/Met Japan meeting. (2003)

Yuichi AOYAMA、Yoshinori SHOJI、Ashraf MOUSA、Toshitaka TSUDA、Hajime NAKAMURA：“富士山山顶的下视 GPS 掩星测量”GPS/Met Japan 会议记录。