データセット
ALOS-2 台風海上風プロダクト （試験公開）
1. 概要
宇宙航空研究開発機構 (JAXA) は気象庁気象研究所との共同研究により、台風下の海上風速を高解像度で推定し、予報精度の向上等に貢献することを目指しています。本ページではALOS-2データの解析によって得られたこれまでの台風・ハリケーンの風速分布を試験的に公開します。本プロダクトは研究開発中であり、研究者やユーザの皆様からのフィードバックによる精度向上や、プロダクトの利活用可能性の拡大を目的として、試験的に公開するものです。
2. 本データについて
本プロダクトは開発・検証中のものであり、センサの特性、電離層、地上干渉波等の影響で、風速には様々な誤差が含まれており、現時点では実利用を目的としたものではありません。本プロダクトの精度は、気象庁および米軍の合同台風警報センター（JTWC）の最大風速データ[1][2]（ベストトラックデータの内挿で得られたALOS-2観測時刻における値）と本プロダクトの最大風速（台風の中心から放射状に15度間隔で算出した風速プロファイルのうちの最大値）の比較により検証した結果、二乗平均平方根誤差（RMSE）で7～10mとなっています。（下図参照）。この検証には2022年から2024年の11の観測事例を使用しています。また、ALOS-2の観測条件が風速の解析に適しているデータ（ビームW2およびW3、電離層の影響の少ないもの）に絞って公開しており、全ての台風を網羅するものではありません。データの更新・追加は不定期に行われます。
図：ベストトラックとの比較による本プロダクトの精度評価。
左：JTWCベストトラック（1分平均値）との比較、右：気象庁ベストトラック（10分平均値）との比較。
3. ダウンロード
2024
| 台風03号 GAEMI | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PALSAR-2 HV 2024-7-22 04:10 UTC | PALSAR-2 HV 2024-7-23 04:30 UTC | |||||||
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| NetCDF | NetCDF | |||||||
| 台風05号 MARIA | ||||||||
| PALSAR-2 HV 2024-8-10 04:10 UTC | ||||||||
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| NetCDF | ||||||||
| 台風06号 SON-TINH | ||||||||
| PALSAR-2 HV 2024-8-13 02:00 UTC | ||||||||
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| NetCDF | ||||||||
| 台風07号 AMPIL | ||||||||
| PALSAR-2 HV 2024-8-14 02:24 UTC | PALSAR-2 HV 2024-8-14 14:48 UTC | PALSAR-2 HV 2024-8-15 13:34 UTC | ||||||
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| NetCDF | NetCDF | NetCDF | ||||||
| 台風10号 SHANSHAN | ||||||||
| PALSAR-2 HV 2024-8-23 02:19 UTC | PALSAR-2 HV 2024-8-23 14:39 UTC | |||||||
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| NetCDF | NetCDF | |||||||
2023
| 台風07号 LAN | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PALSAR-2 HV 2023-8-11 14:41 UTC | PALSAR-2 HV 2023-8-13 13:48 UTC | |||||||
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| NetCDF | NetCDF | |||||||
2022
| 台風11号 HINNAMNOR | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PALSAR-2 HV 2022-8-31 4:02 UTC | ||||||||
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| NetCDF | ||||||||
4. データセット仕様
(1)データセットの概要
| データセット名 | SAR ocean surface wind field |
|---|---|
| 格納情報 | ・ALOS-2後方散乱係数強度（HH、HV偏波） ・ALOS-2データより算出した風速 ・入射角 ・ファラデー回転角 ※全球電離層マップ（GIM）[3]と国際標準地球地場（IGRF）[4]より算出 ・その他のパラメータ（詳細は、下表の「NetCDF parameters」を参照 |
| 使用衛星データ | ALOS-2広域観測モードの台風・ハリケーン観測データのうち、下記の条件を満たすもの。 ・入射角：ビームW2およびW3（入射角約26-60度） ・時期：2022年以降 ・電離層の影響が少ないと考えられるもの |
| データ形式 | NetCDF |
| 処理アルゴリズム | 交差偏波（HV）のALOS-2データから海上風速を推定する手法[5]。可能な限り電離層の影響[6]を低減している。 |
(2)NetCDFの格納値
| Parameter | Description |
|---|---|
| LONGITUDE | Longitude at wind cell center |
| LATITUDE | Latitude at wind cell center |
| WIND SPEED | Ocean 10m wind speed from HV polarization |
| FARADAY_ROTATION_ANGLE | Faraday rotation angle from TEC, magnetic field, and SAR beam angles |
| INCIDENCE_ANGLE | Incidence angle at wind cell center |
| SENSOR_AZIMUTH_ANGLE | Azimuth angle from the north |
| SIGMA_NAUGHT_HH | Normalized radar cross section of HH polarization |
| SIGMA_NAUGHT_HV | Normalized radar cross section of HV polarization |
| MASK | Mask of data |
| ERA5_WIND_SPEED | ERA5 10m wind speed |
| ERA5_WIND_DIRECTION | ERA5 10m wind direction (meteorological conversion) |
| ACQUISITION_TIME | Seconds since 1970-01-01 00:00:00 |
| TITLE | "SAR ocean surface wind field" |
| SENSORID | Sensor ID |
5. 利用条件
本データセットは、利用条件への同意のもと無償でご利用になれます。このデータセットを用いた画像を公表する際には、画像に「提供：JAXA」などのように出典を明記してください。
6. 連絡先
宇宙航空研究開発機構 地球観測研究センター ALOS利用研究プロジェクト担当
E-mail: aprojectjaxa.jp
〒305-8505 茨城県つくば市千現2-1-1
* 参考文献
- Knapp, K. R., M. C. Kruk, D. H. Levinson, H. J. Diamond, and C. J. Neumann, "The International Best Track Archive for Climate Stewardship (IBTrACS): Unifying tropical cyclone best track data,", Bulletin of the American Meteorological Society, 91, 363-376, 2010. doi.org/10.1175/2009BAMS2755.1
- Gahtan, J., K. R. Knapp, C. J. Schreck, H. J. Diamond, J. P. Kossin, and M. C. Kruk, "International Best Track Archive for Climate Stewardship (IBTrACS) Project, Version 4.01,", NOAA National Centers for Environmental Information. doi.org/10.25921/82ty-9e16
- CODE final product series for the IGS. Published by Astronomical Institute, University of Bern.
http://www.aiub.unibe.ch/download/CODE
10.7892/boris.75876.4 - Alken, P., E. Thébault, C.D. Beggan, et al. "International Geomagnetic Reference Field: the thirteenth generation,", Earth Planets Space, 73 (49), 2021. doi.org/10.1186/s40623-020-01288-x
- Isoguchi, O., T. Tadono, M. Ohki, U. Shimada, M. Yamaguchi, and M. Hayashi, "Hurricane Ocean Surface Wind Retrieval from ALOS-2 PALSAR-2 Cross-Polarized Measurements," IGARSS2021, 7291–7294, Brussels, Belgium, 2021. doi.org/10.1109/IGARSS47720.2021.9554411
- Isoguchi, O., K. Ishizuka, T. Tadono, T. Motohka, and M. Shimada, "Effect of Faraday Rotation on L-Band Ocean Normalized Radar Cross Section and Wind Speed Detection,", IEEE JSTARS, 12(7), 2477–2485, 2019. doi.org/10.1109/JSTARS.2019.2894814