TROPOMI衛星観測を用いた複数化学物質データ同化によるメタン消失過程の精緻化

Research Project

Project/Area Number	18KK0102
Research Category	Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 17:Earth and planetary science and related fields
Research Institution	Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
Principal Investigator	宮崎和幸国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 招聘主任研究員 (30435838)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	関谷高志国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(北極環境変動総合研究センター), ポストドクトラル研究員 (00781460) 金谷有剛国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), センター長代理 (60344305)
Project Period (FY)	2018-10-09 – 2020-03-31
Project Status	Discontinued (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help	¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000) Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2020: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000) Fiscal Year 2019: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000) Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords	データ同化 / 大気汚染 / 衛星観測 / TROPOMI / 大気組成
Outline of Annual Research Achievements	オランダ王立気象研究所(KNMI)に研究分担者（関谷）が約1ヶ月間滞在し、同機関によって作成されているTROPOMI衛星測器による対流圏の二酸化窒素(NO2)カラムデータの、データ同化での利用に世界に先駆けて取り組んだ。0.56度と高分解能なシステムを利用することで、都市スケールでの大気汚染の解析を可能とすることを目的とした。データ同化解析の性能を向上するために、各種データ同化パラメータを変更した感度計算を実施した。その結果、最適なパラメータを決定し、 TROPOMI観測データを適切に利用してNOx排出量の高分解能・高精度な推定が可能となった。データ同化に利用していない衛星・ゾンデ観測と比較して、データ同化の解析値の誤差はモデル計算より改善することも確認した。さらに、データ同化から得た解析値、誤差情報から、TROPOMI NO2のスーパーオブザベーション(高分解能の観測からモデル格子点を代表するデータを得る手法)において仮定されている、成層圏NO2カラムの誤差推定値が過大評価である可能性を提示し、観測誤差の推定の改善に向けてフィードバックすることができた。また、データ同化に利用する衛星リトリーバルには依然として大きな不確定性が残るため、衛星データの検証のために、海洋研究開発機構（JAMSTEC）で独自に実施しているMAX-DOAS 観測など地上観測を用いた検証を実施した。検証結果はTROPOMI開発に反映し、今後のデータ改善に向けて役立てた。