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気球搭載型エアロゾルゾンデと雲粒子ゾンデによる上層雲粒子と微粒子の同時観測

Research Project

Project/Area Number 17740307
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Meteorology/Physical oceanography/Hydrology
Research InstitutionJapan, Meteorological Research Institute (2006-2007)
Nagoya University (2005)

Principal Investigator

酒井 哲  Japan, Meteorological Research Institute, 気象衛星・観測システム研究部, 研究官 (00377988)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Fiscal Year 2007: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 2006: ¥200,000 (Direct Cost: ¥200,000)
Fiscal Year 2005: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Keywords大気 / エアロゾル / 雲 / 黄砂 / 氷晶核
Research Abstract

本研究の目的は、黄砂(ゴビ・タクフマカン砂漠、黄土高原から発生する鉱物粒子)が、上層大気中で氷晶核(氷晶の雲を形成する核)として作用することによって雲を生成し、気候や降水過程に及ぼす影響を明らかにすることである。具体的には、気球に観測装置を搭載し、上層大気中の微粒子(エアロゾル)と雲粒子の数濃度とサイズ、形状の鉛直分布を観測し、これらの対応を明らかにする。本年度は気球観測を実施した。
1.気球観測の実施
5月10日と5月22日の計2回、黄砂が日本上空に飛来し、かつ上層雲が分布する条件下で、気球観測を実施した。観測は成功し、エアロゾルと雲粒子の数濃度とサイズ、温度・湿度の鉛直分布が得られた。また、これと同期してラマン散乱式レーザ・レーダ観測をおこない、エアロゾルと雲の光学特性の鉛直分布を得た。
2.気球観測データ解析と取りまとめ
気球観測データの解析をおこなった。その結果、対流圏全域(地上〜高度12km)で、黄砂と考えられる半径1ミクロンのエアロゾルが数濃度10-0.01個cm^<-3>で分布したことが分かった。また、上層雲が高度8-12kmに分布し、その中には、大きさ10-200ミクロンの氷晶が数濃度0.02-0.04個cm^<-3>で分布したことが分かった。上層雲が検出された領域における温度・最大氷相対湿度は、黄砂の氷晶化条件(温度-12度以下、湿度110%以上)を満たしていたことから、黄砂から氷晶が生成した可能性が明らかとなった。
この観測結果の意義は、通常観測が困難である上層大気気中のエアロゾルと雲を同時観測したことにあり、黄砂が気候や降水過程に及ぼす影響を評価するための重要なデータとなる。この結果をとりまとめ、日本気象学会、米国地球物理学会等で発表した。現在論文を執筆中である。
3.室内実験結果の取りまとめ
前年度におこなった黄砂標準試料のサイズ測定実験結果を取りまとめ、日本エアロゾル学会等で発表した。論文を国際科学雑誌(Journal of Aerosol Science)に投稿した(現在査読中)。

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Comparisons of Raman lidar measurements of tropospheric water vapor profiles with radiosondes, hygrometers on meteorological observation tower, and GPS at Tsukuba, Japan2007

    • Author(s)
      Tetsu Sakai
    • Journal Title

      Journal of Atmospheric and Oceanic Technology 24

      Pages: 1407-1423

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Balloon borne measurements of aerosol and cloud particles over Japan during PACDEX2007

    • Author(s)
      Tetsu Sakai
    • Journal Title

      Eos Transaction AGU 88(52)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Comparisons of the Raman lidar measurements of the tropospheric water vapor profiles with radiosondes, meteorological observation tower, and GPS at Tsukuba, Japan2007

    • Author(s)
      Tetsu Sakai
    • Journal Title

      Proceedings of SPIE 6367

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Optical and microphysical properties of upper clouds measured with the Raman lidar and hydrometeor videosonde : A case study on 29 March 2004 over Tsukuba, Japan2006

    • Author(s)
      Tetsu Sakai
    • Journal Title

      Journal of the Atmospheric Sciences 63・8

      Pages: 2156-2166

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Comparisons of the Raman lidar measurements of the tropospheric water vapor profiles with radiosondes, meteorological observation tower, and GPS at Tsukuba, Japan2006

    • Author(s)
      Tetsu Sakai
    • Journal Title

      Proceedings of SPIE 6367

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Optical and microphysical properties of upper clouds measured with the Raman lidar and hydrometeor videosonde2006

    • Author(s)
      Tetsu Sakai
    • Journal Title

      Reviewed and Revised Papers presented at the 23rd International Laser Radar Conference I

      Pages: 333-336

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Vertical structure of a nonpreciptating cold frontal head as revealed by Raman lidar and wind profiler observations2005

    • Author(s)
      Tetsu Sakai
    • Journal Title

      Journal of the Meteorological Society of Japan 83

      Pages: 293-304

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] Balloon borne measurements of aerosol and cloud particles over Japan during PACDEX2007

    • Author(s)
      Tetsu Sakai
    • Organizer
      AGU fall meeting
    • Place of Presentation
      Moscone South, San Francisco
    • Year and Date
      2007-12-11
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] ライダーと気球搭載パーティクルカウンタ・雲粒子ゾンデを用いた対流圏エアロゾルと上層雲の観測2007

    • Author(s)
      酒井 哲
    • Organizer
      第33回リモートセンシングシンポジウム
    • Place of Presentation
      千葉大学松韻会館
    • Year and Date
      2007-11-09
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 気球を用いた黄砂エアロゾルと上層雲の観測-エアロゾルゾンデデータから得られた特徴-2007

    • Author(s)
      酒井 哲
    • Organizer
      日本気象学会2007年度秋季大会
    • Place of Presentation
      北海道大学・クラーク会館
    • Year and Date
      2007-10-15
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 黄砂粒子のサイズ測定:光散乱式カウンターと電子顕微鏡測定データの比較2007

    • Author(s)
      酒井 哲
    • Organizer
      第24回エアロゾル科学・技術研究討論会
    • Place of Presentation
      国立保健医療科学院
    • Year and Date
      2007-08-10
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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