共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 衛星データから算出された海氷移動ベクトルを用いたオホーツク海の海氷の運動特性解析
新規・継続の別 継続（平成20年度から）
研究代表者／所属 気象衛星センター
研究代表者／職名 システム管理課長
研究代表者／氏名 操野年之

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

1

 松本隆則 気象衛星センター 調査官

2

 宮川卓也 気象衛星センター 資料係長

3

 福島秀明 札幌管区気象台 洪水情報係長

4

 加藤貴之 札幌管区気象台 技官

5

 大島慶一郎 北大低温研

6

 深町康 北大低温研

研究目的 本研究ではオホーツク海の海氷の動きをSSM/I、AMSR-E等の衛星搭載マイクロ波放射計データから把握し、静止気象衛星の観測画像から算出された海氷移動ベクトル、気象庁の数値予報モデル等と比較して、運動特性を解析する。マイクロ波から算出される海氷移動ベクトルで海氷移動の大枠を捉え、静止気象衛星画像から算出された海氷移動ベクトルにより海氷移動ベクトルの精密化を図るための技術開発を行う。また、算出された移動ベクトルを解析し、海氷の動きを海氷域面積・海氷密接度と比較する。また、海氷移動ベクトルと地上付近の風を比較し、海氷の運動特性を調査する。海氷の密接度とも比較を行う。
　　
研究内容・成果 　本研究は昨年度から衛星リモートセンシングによるオホーツク海の海氷移動把握を目的として開始され、気象庁ではひまわり6号で観測される可視画像データによる海氷移動ベクトルを定常的に作成するようになり、今海氷期では札幌管区気象台における海氷解析においても利用されるようになった。
今年度は気象衛星センターで試験的に実行している、地球観測衛星Aqua搭載のマイクロ波放射計AMSR-Eの観測データから海氷移動ベクトルを算出する処理において、これまで利用していた89GHz帯のチャネルに加え、37GHz帯のチャンネルによる海氷移動ベクトルも作成するようにし、両者の違いが比較できるようにした。観測する周波数帯の違いと地上分解能の違いがあるため、2つのチャンネルからそれぞれ作成される移動ベクトルは細部において異なった様相を示している。移動ベクトルが異なっている場所ではそれぞれが異なるスケールの現象を捉えていると考えられるため、各移動ベクトルの特徴を把握することが必要であることが分かった。
　札幌管区気象台では、海上風と海氷移動の関係を調査するため、日本および近海を対象としているメソスケール数値予報モデル(MSM)で算出される海上風の予報値とひまわり可視画像データによる海氷移動ベクトルの比較を行った。海氷運動は、風により駆動される成分と海流とともに漂流する成分からなるため、海上風に対する応答を調査するためには海流成分の弱い海域での比較が必要である。そこで気象庁の海洋データ同化システム (MOVE/MRI)で計算された50cm深の表層流が20cm/s以下とされている海域で、海上風と海氷漂流速度の比較を行った。その結果、算出された海氷の漂流速度は、MSMで予報された海上風速の約5％であることが分かり、漂流方向は風向に対し25~35度右に傾いていることが分かった。また気象庁の海氷解析図の密接度と比較したところ、風速が小さい場合には、より低密接度の海域で漂流速度が大きくなる傾向があり、密接度の違いが漂流速度に影響を与えていることが確認された。これらの結果により、MSMによる海上風の予報値を用いて海氷分布予報も改善される可能性が示された。
　　
成果となる論文・学会発表等 1) KATO， T.， K. NAKAGAWA， Y. YAMANAKA and H. FUKUSHIMA， Relation between Sea-Ice Motion Vectors derived Automatically from Geostationary Meteorological Satellite Data and Sea Surface Winds estimated from Numerical Model， Proceedings of the 25th International Symposium on Okhotsk Sea & Sea Ice， Mombetsu， Hokkaido， Japan， February 22-25， 2010.
2) 宮川卓也，松本隆則，2010 : 海氷移動ベクトルプロダクト， 気象衛星センター技術報告第54号