高次衛星解析による大気エアロゾル分布の精密推定

• Project Area: Impacts of aerosols in East Asia on plants and human health
• Project/Area Number: 21120509
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: Kinki University
• Principal Investigator: 向井 苑生 近畿大学, 理工学部, 教授 (00097411)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2010: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2009: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
• Keywords: 大気エアロゾル / 衛星解析 / 放射伝達計算 / モデル計算 / 地上観測

Research Abstract

本研究は、衛星データ・地上計測・モデル計算を複合利用して、精度の高い大気エアロゾル分布の導出を目指すものである。気候や環境変動のために大気エアロゾルが通常値を超えて卓越するエアロゾル・イベントは、環境や健康に大きな影響を与える。東アジアのエアロゾル・イベントというと、土壌性ダストによって引き起こされる黄砂現象、火山爆発による灰燼、森林火災由来の燃焼性炭素エアロゾル汚染等が挙げられる。ここでは、このエアロゾル・イベントに焦点を当て、エアロゾル特性導出手法(リトリーバル)の高精度効率化に取り組んだ。得られる結果は通常時のエアロゾル・リトリーバルに対しても有用である。
本課題研究から以下の成果が得られた。
1.10年間の蓄積されたグローバルなAERONETデータに基づきエアロゾルタイプを分類。
2.光学的無限の地球大気モデルにおける放射計算手法の提案と実稼働(無限大気放射コード)。
3.波長0.55μmにおける光学的厚さが5を越える大気からの太陽反射光(衛星観測値に相当)は、項目2の無限大気モデルの値に収束する事を数値モデル放射計算から検証確認。
4.MODISデータが捉えた高濃度黄砂現象を、新たに構築した無限大気放射コードに基づき解析し、土壌性エアロゾル・リトリーバルを実施。
5.GOSAT/CAIとPARASOL/POLDERの併合利用による2010年ロシアの森林火災起源煤煙粒子特性導出。
6.(高度分布を考慮したエアロゾルタイプ別)衛星データからのPM粒子推定式の提案。

Research Products

• [Journal Article] Dusty Plasma Effects in Near Earth Space and Interplanetary Medium (2011)
  • Author(s): I.Mann,………S.Mukai, et al.
  • Journal Title: Space Science Review Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 東アジアにおけるダストエアロゾル粒子の検出と解析 (2010)
  • Author(s): 向井真木子、佐野到、飯塚卓也、横前拓磨、向井苑生
  • Journal Title: J.Remote Sens.Soc.Japan Volume: 30 Pages: 1-10
  • NAID: 10026242748
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 海洋のセレンー新たなスペシエーションー、「微量元素海洋学」事始-GEOTRACES計画- (2010)
  • Author(s): 中口譲、冬野正史、竹内誠
  • Journal Title: 月刊海洋 Volume: 42 Pages: 20-26
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Suspended Particulate Matter sampling at an urban AERONET site in Japan, part 2. Relationship between column aerosol optical thickness and PM2.5 mass concentration (2010)
  • Author(s): Sano, I., Mukai, M., Iguchi, N., Mukai, S.
  • Journal Title: J.Appl.Remote Sens Volume: 4 Pages: 43504-43504
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Relationship between aerosol characteristic and altitude based on multi-measurements and model simulations (2010)
  • Author(s): M.Nakata, T.Ohshima, T.Fujito, I.Sano, S.Mukai
  • Journal Title: Proc.of SPIE Volume: 7859
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Multiple light scattering for aerosol retrieval, Proc.of SPIE (2010)
  • Author(s): S.Mukai, T.Yokomae, M.Nakata, I.Sano.
  • Journal Title: Proc.of SPIE Volume: 7859
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Carbonaceous aerosols over Siberia and Indonesia with GOSAT/CAI (2010)
  • Author(s): I.Sano, M.Tanabe, T.Kamei, M.Nakata, S.Mukai.
  • Journal Title: Proc.of SPIE Volume: 7859
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Algorithm for aerosol retrieval based on radiance and polarimetry for SGLI (2010)
  • Author(s): I.Sano, M.Nakata, S.Mukai, B.N.Holben
  • Journal Title: Int.Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Science (Kyoto) Volume: XXXVIII, Part 8 Pages: 380-385
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Space-based radiation simulations for interpretation of aerosol events (2010)
  • Author(s): T.Yokomae, S.Mukai, I.Sano, M.Nakata
  • Journal Title: Int.Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Science (Kyoto) Volume: XXXVIII Part 8 Pages: 406-410
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 東アジアにおけるダストエアロゾル粒子の検出と解析 (2010)
  • Author(s): 向井真木子、佐野到、飯塚卓也、横前拓磨、向井苑生
  • Journal Title: 日本リモートセンシング学会誌 30 Pages: 1-10
  • NAID: 10026242748
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Suspended Particulate Matter sampling at an urban AERONET site in Japan, part 2. Relationship between column aerosol optical thickness and PM2.5 mass concentration (2010)
  • Author(s): Sano, I., Mukai, M., Iguchi, N., Mukai, S.
  • Journal Title: J.Appl.Remote Sens. 4 Pages: 43-504
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 海洋のセレンー新たなスペシエーションー、「微量元素海洋学」事始―GEOTRACES計画― (2010)
  • Author(s): 中口譲、冬野正史、竹内誠
  • Journal Title: 月刊海洋 42 Pages: 20-26
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Retrieval Algorithm Base on Combined Use of POLDER and GLI Data for Biomass Aerosols (2009)
  • Author(s): Sano, I.Okada, Y.Mukai, M., Mukai, S.
  • Journal Title: J.Remote Sens.Soc.Japan 29 Pages: 54-59
  • NAID: 10024788473
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Potentiality of Aerosols in Changing the Precipitation Field in Asia (2009)
  • Author(s): Mukai, M., Nakajima, T.
  • Journal Title: SOLA 5 Pages: 97-100
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Selenium speciation in the Western North Pacific Ocean (2009)
  • Author(s): Nakaguchi, Y., Fujita, A., Kitahata, K.
  • Journal Title: Bull.Soc.Sea Water Sci.Jpn. 63 Pages: 123-131
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 2007・2008年に東大阪市で捕集された黄砂粒子の個別地球化学粒子分析 (2009)
  • Author(s): 山口和宏, 中口譲, 向井苑生
  • Journal Title: 地球化学 43 Pages: 91-101
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Selenium speciation in the Eastern Tropical and Subtropical South Pacifit Ocean (2009)
  • Author(s): Nakaguchi, Y., Mitsuhashi, M., Kitahata, K., Fujita, A., Sumiyoshi, A., Kawai, Y
  • Journal Title: Science and Technology 21 Pages: 25-33
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 日本海の溶存態生体活性微量金属の分布と挙動 (2009)
  • Author(s): 中口譲、藤田昭紀
  • Journal Title: 日本海水学会誌 63 Pages: 253-268
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthetic monitoring of Asian dust form space, glound and/or simulations (2009)
  • Author(s): 向井真木子, 横前拓磨, 向井苑生, 佐野到
  • Journal Title: Porc.of SPIE 7475
• [Journal Article] Estimation algorithm for aerosol properties from CAI on GOSAT (2009)
  • Author(s): Sano, I., Mukai, S., Mukai, M., Holben, B., Slutsker, I.
  • Journal Title: Porc.of SPIE 7475
• [Journal Article] Evaluation of seasonal change of aerosol properties from satellite and simulations (2009)
  • Author(s): 向井真木子, 佐野到
  • Journal Title: Porc.of SPIE 7475
• [Journal Article] Seasonal change in aerosol effects in China simulated by general circulation model (2009)
  • Author(s): Mukai, M., Nakajima, T.
  • Journal Title: Porc.of IRS IRS 2008 Pages: 565-568
• [Presentation] Estimation of biomass burning aerosols derived from combination of GOSAT/CAI and PARASOL/POLDER (2010)
  • Author(s): I.Sano, S.Mukai, M.Nakata, N.Kikuchi, B.N.Holben
  • Organizer: AGU 2010 fall meeting
  • Place of Presentation: San Francisco, USA
  • Year and Date: 2010-12-13
• [Presentation] Radiation simulations in the aerosol events (2010)
  • Author(s): S.Mukai, I.Sano, M.Nakata
  • Organizer: AGU 2010 fall meeting
  • Place of Presentation: San Francisco, USA
  • Year and Date: 2010-12-13
• [Presentation] スカイカメラの開発と全天画像解析 (2010)
  • Author(s): 管充由, 小橋聖也, 米光雅俊, 佐野到, 向井苑生
  • Organizer: 第49回日本リモートセンシング学会学術講演会
  • Place of Presentation: 鹿児島市ジェイドガーデンパレス
  • Year and Date: 2010-11-10
• [Presentation] GOSAT/CAIによるロシア西部の森林火災検出 (2010)
  • Author(s): 田邊実透, 佐野到, 中田真木子, 向井苑生
  • Organizer: 第49回日本リモートセンシング学会学術講演会
  • Place of Presentation: 鹿児島市ジェイドガーデンパレス
  • Year and Date: 2010-11-10
• [Presentation] 時系列衛星データを用いた地表面反射率の推定 (2010)
  • Author(s): 亀井隆昌, 田邊実透, 佐野到, 向井苑生
  • Organizer: 第49回日本リモートセンシング学会学術講演会
  • Place of Presentation: 鹿児島市ジェイドガーデンパレス
  • Year and Date: 2010-11-10
• [Presentation] Retrieval of biomass aerosols with combination analysis of near UV and polarization data (2010)
  • Author(s): I.Sano, S.Mukai, M.Nakata, N.Kikuchi, B.N.Holben
  • Organizer: A-Train symposium
  • Place of Presentation: New Orleans, USA
  • Year and Date: 2010-10-26
• [Presentation] Retrieval algorithms from space for heavy aerosol events (2010)
  • Author(s): S.Mukai, I.Sano, M.Nakata
  • Organizer: A-Train symposium
  • Place of Presentation: New Orleans, USA
  • Year and Date: 2010-10-26
• [Presentation] Assessment of aerosol product retrieved from satellite data (2010)
  • Author(s): M.Nakata, I.Sano, S.Mukai
  • Organizer: International Aerosol Conference
  • Place of Presentation: Helsinki, Finland
  • Year and Date: 2010-08-30
• [Presentation] Optical properties of biomass burning plume derived from CAI on GOSAT (2010)
  • Author(s): I.Sano, S.Mukai, M.Nakata
  • Organizer: 38th COSPAR
  • Place of Presentation: Bremen, Germany
  • Year and Date: 2010-07-22
• [Presentation] Radiation Transfer Model for Aerosol Events in the Earth Atmosphere (2010)
  • Author(s): S.Mukai, T.Yokomae, M.Nakata, I.Sano
  • Organizer: 38th COSPAR
  • Place of Presentation: Bremen, Germany
  • Year and Date: 2010-07-22
• [Presentation] Distribution of PM2.5 over urban city Osaka based on GOSAT/CAI and ground based data (2010)
  • Author(s): I.Sano, S.Mukai, B.N.Holben, N.Sugimoto, I.Matsui, A.Shimizu
  • Organizer: Urban Environmental Pollution 2010
  • Place of Presentation: Boston, USA
  • Year and Date: 2010-06-21
• [Presentation] Vertical profile of aerosols from multi-measurements at an urban AERONET site in Japan (2010)
  • Author(s): S.Mukai, I.Sano, M.Nakata, S.Mizobuchi, N.Sugimoto, I.Matsui, A.Shimizu
  • Organizer: Urban Environmental Pollution 2010
  • Place of Presentation: Boston, USA
  • Year and Date: 2010-06-21
• [Presentation] 宇宙から地球環境を探る (2010)
  • Author(s): 向井苑生
  • Organizer: 日本技術士会環境研究会
  • Place of Presentation: 大阪市本町アーバネックス
  • Year and Date: 2010-05-13
• [Presentation] Optical properties of biomass aerosols derived from GOSAT/CAI (2010)
  • Author(s): I.Sano, M.Tanabe, S.Mukai, M.Nakata
  • Organizer: 15th Int.WS Atmospheric science from Space using Fourier Transform Spectrometry (ASSFTS)
  • Place of Presentation: 奈良市奈良女子大学
  • Year and Date: 2010-05-12
• [Presentation] Algorithms for aerosol retrieval and atmospheric correction for SGLI (2010)
  • Author(s): Sano, I., Mukai, S., Mukai, M., Yoshida, Y., Holben, B.
  • Organizer: GCOM-SGLI/Aerosol-meeting
  • Place of Presentation: 近畿大学水産研究所
  • Year and Date: 2010-03-04
• [Presentation] Estimation of properties and emissions of atmospheric aerosols based on the GOSAT/CAI data (2010)
  • Author(s): 向井真木子
  • Organizer: 2nd GOSAT RA PI Meeting
  • Place of Presentation: 京都国際会議場
  • Year and Date: 2010-01-29
• [Presentation] Algorithms for aerosol retrieval & validation for GOSAT/CAI : Combinationuse of multi-sensor data and ground based in-situ measurements (2010)
  • Author(s): 佐野到
  • Organizer: 2nd GOSAT RA PI Meeting
  • Place of Presentation: 京都国際会議場
  • Year and Date: 2010-01-28
• [Presentation] 波長変化に基づく大気エアロゾル特性の推定 (2009)
  • Author(s): 横前拓磨・向井苑生・佐野到・亀井隆昌
  • Organizer: 第47回日本リモートセンシング学会学術講演会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東出キャンパス
  • Year and Date: 2009-11-27
• [Presentation] 東大阪上空エアロゾルの高度分布解析 (2009)
  • Author(s): 大島翼・向井苑生・佐野到
  • Organizer: 第47回日本リモートセンシング学会学術講演会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス
  • Year and Date: 2009-11-27
• [Presentation] Synthetic monitoring of Asian dust form space, glound and/or simulations (2009)
  • Author(s): 向井真木子, 横前拓磨, 向井苑生, 佐野到
  • Organizer: SPIE-Europe
  • Place of Presentation: ベルリン国際会議場
  • Year and Date: 2009-09-01
• [Presentation] Estimation algorithm for aerosol properties from CAI on GOSAT (2009)
  • Author(s): Sano, I., Mukai, S., Mukai, M., Holben, B., Slutsker, I.
  • Organizer: SPIE-Europe
  • Place of Presentation: ベルリン国際会議場
  • Year and Date: 2009-09-01
• [Presentation] Evaluation of seasonal change of aerosol properties from satellite and simulations (2009)
  • Author(s): 向井真木子, 佐野到
  • Organizer: SPIE-Europe
  • Place of Presentation: ベルリン国際会議場
  • Year and Date: 2009-09-01
• [Presentation] 数値モデル・衛星・地上データが捉えたアジアンダスト (2009)
  • Author(s): 向井真木子, 佐野到・保本正芳・向井苑生
  • Organizer: 第26回エアロゾル科学・技術討論会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2009-08-19
• [Presentation] 東アジアにおけるダストエアロゾルの検出 (2009)
  • Author(s): 向井真木子・佐野到・向井苑生
  • Organizer: 第46回日本リモートセンシング学会学術講演会
  • Place of Presentation: 東京大学生産技術研究所
  • Year and Date: 2009-05-21
• [Book] 大気と微粒子の話 (2010)
  • Author(s): 分担執筆:笠原三紀夫, 東野達監修
  • Total Pages: 223
  • Publisher: 京都大学学術出版会