Ayumi Oumi ist die Vorsitzende des Astronomieclubs an der renommierten Nogishiro-Oberschule. Ihr Hintergrund wird zunächst geheimnisvoll dargestellt; sie hat ein gefasstes und formelles Auftreten, das sie schwer durchschaubar macht. Man trifft sie zum ersten Mal, als ihre Schule eine Herbst-Sternbeobachtungskonferenz ausrichtet, eine Veranstaltung, die Astronomiebegeisterte mehrerer Schulen zusammenbringt. Ayumi ist eine fähige und organisierte Leiterin, da sie für die Erklärung des wissenschaftlichen Ablaufs der Konferenz verantwortlich ist, bei der die Teilnehmer in Gruppen aufgeteilt werden, um nach Monduntergang die sichtbaren Sterne in einem Himmelsausschnitt zu zählen und so die Himmelshelligkeit zu messen. Ihre Persönlichkeit ist eine Mischung aus stiller Zurückhaltung und scharfer Intelligenz. Sie hat ein unverwechselbares Aussehen, das durch ihre dunklen, etwas geheimnisvollen Augen und einen Kleidungsstil auffällt, der konservativer ist als für eine Oberschülerin üblich. Diese gefasste Fassade verbirgt eine pragmatische und vielleicht leicht einsame Realität; später vertraut sie Saku Ooyagi an, dass ihr eigener Club trotz der großen Teilnehmerzahl bei der Konferenz tatsächlich nur aus neun echten Mitgliedern besteht, der Rest sei von anderen Clubs ausgeliehen, um den Eindruck von Stärke zu erwecken.

Ayumis Rolle in der Geschichte ist es, als Katalysator für andere Charaktere zu dienen und einen Einblick in eine strukturiertere und akademischere Seite der Amateurastronomie zu geben. Sie interagiert direkt mit dem Protagonisten Saku und bittet ihn um Hilfe bei der Streife auf dem Schulgelände während der Veranstaltung. Diese Interaktion offenbart ihre Fähigkeit, fähige Personen zu identifizieren und einzusetzen. Ihre bedeutendste Beziehung ist die zu Takeyasu Roma, einer Hauptfigur aus dem Hauptcast. Ayumi hat eine persönliche Vorgeschichte mit Roma, denn sie verrät, dass sie einst Mitglieder desselben Astronomieclubs im Goshima-Wissenschaftsmuseum waren. Sie konfrontiert ihn direkt mit dieser gemeinsamen Vergangenheit und zeigt damit, dass sie sich von seiner exzentrischen Persönlichkeit nicht einschüchtern lässt und dass sie ein persönliches Interesse an ihrer Verbindung hat. Ihre Motivationen sind mit einer echten Leidenschaft für Astronomie und dem Wunsch verbunden, trotz ihrer geringen Größe einen funktionierenden, glaubwürdigen Club zu erhalten. Sie zeigt Besorgnis um die Zukunft anderer, da man später sieht, wie sie Roma beim Stress über die Aufnahmeprüfungen für die Universität bemerkt und die Initiative ergreift, ihm zu helfen, indem sie ihn zum Beispiel zum Kauf von Lernbüchern mitnimmt.

Im Laufe ihrer Auftritte demonstriert Ayumi eine bemerkenswerte Fähigkeit, Logistik zu managen und eine wissenschaftliche Beobachtungsveranstaltung zu leiten, und zeigt ihr Wissen über praktische Astronomietechniken wie das Zählen von Sternen zur Messung der Lichtverschmutzung. Ihre Entwicklung ist subtil, aber deutlich; sie wandelt sich von einer scheinbar geheimnisvollen und formellen rivalisierenden Clubvorsitzenden zu einer zugänglicheren Figur mit persönlichen Verbindungen zur Hauptgruppe. Sie ist in derselben Abschlussklasse wie Roma, und nach seinem Abschluss wird dargestellt, dass sie zusammen mit ihm die Universität besucht, was auf eine fortgesetzte Bindung über die Oberschule hinaus hindeutet. Bemerkenswerterweise besitzt sie keine fantastischen oder kampforientierten Fähigkeiten, sondern zeichnet sich durch organisatorische Führung, wissenschaftliche Methodik und soziale Strategie im Kontext eines Schulclubs aus.