2015 Fiscal Year Annual Research Report
エアロゾル地上リモートセンシング観測網による数値モデルの気候変動予測の高度化
Project/Area Number |
15H01728
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Research Institution | Kyushu University |
Principal Investigator |
竹村 俊彦 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (90343326)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
工藤 玲 気象庁気象研究所, 気候研究部, 研究官 (00414508)
西澤 智明 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境計測研究センター, 主任研究員 (10462491)
入江 仁士 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 准教授 (40392956)
青木 一真 富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 教授 (90345546)
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Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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Keywords | 気候変動 / 気象学 / リモートセンシング / 環境質定量化・予測 / エアロゾル |
Outline of Annual Research Achievements |
長期SKYNETの標準化データセットを構築するために、対象サイト全てのデータを同一サーバーに整備した。また、データ収集の効率化およびデータ公開サイトの一元化を図るために、SKYNETの自動データ収集・処理・公開・蓄積システムのプロトタイプを国立環境研究所に構築し、公開を開始した(http://www-lidar.nies.go.jp/skynet/)。SKYNETのデータ転送については、従来の千葉大経由と新しい国立環境研究所への直接転送の2経路となるため、冗長性が増加した。このサイトには、継続運用しているAD-Netデータ公開ホームページへのリンクも作成し、外部のデータユーザーによる双方のデータ取得の利便を図った。また、各観測サイトの端末を防塵対策等を施したものにリプレイスして、より安定した連続観測が可能なシステムとするなど、生データの取得・転送方法を改良した。 SKYNETの中心サイトの千葉大学において、サンフォトメーターであるAERONET/CIMELを新設し、スカイラジオメーターを設置しているSKYNETとAERONETとの調和観測を開始し、予備比較を実施した。さらに、これらを衛星観測と比較するために、MODISやCALIOP等から得られるエアロゾル関連データの収集を進め、本研究の解析で利用できるように整備した。また、新規のスカイラジオメーター購入などを通して、解析手法の相違と付随する誤差要因を整理した。さらに、SKYNETとAD-Netのデータを複合解析することにより、エアロゾル光学特性の鉛直分布を導出する手法を開発した。これをつくば市の2012~2013年の解析に適用し、大気境界層と自由大気それぞれのエアロゾルの特徴を抽出する手法を確立した。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画通りに対象サイト全ての長期SKYNETデータを同一サーバーに整備した。また、SKYNET/AD-Netのデータ処理・公開サイトの一元化の実現やCALIOPデータの集積・データセット化など、研究計画に沿って、概ね予定通りに進行することができた。また、各観測サイトのネットワーク環境等のインフラの整備状況の確認を行い、各サイトの生データの転送システムの統一化の準備を進めているほか、観測機器の老朽化等に関連して、機材の観測状況及び整備状況の確認を進めている。一方で、H27年度にSKYNET観測データのデータ転送としてクラウドシステムを導入することを予定していたが、実装には至らなかった。 新規に購入したスカイラジオメーターを利用し、気象研究所の準器と相互比較観測を行い、さらなる精度評価を行った。また、SKYNETとAD-Netのデータの複合解析をすることにより、エアロゾル光学特性の鉛直分布を導出する手法を開発した。これに関しては、つくば市における2年分の解析結果を用い、エアロゾル光学特性の妥当性を検証し、既存のSKYNETの解析手法と同等以上であり、かつ、地上日射計の観測値とも整合性が取れることを確認した。さらに、大気境界層と自由大気を区別し、各層の光学特性を抽出する手法も確立した。
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Strategy for Future Research Activity |
本研究期間中のデータ収集等を効率的に行うために、SKYNETプロジェクトと各観測サイトとの取り決めや生データの転送方法を見直し、サイト毎の状況に応じ柔軟かつ安定なデータ転送システムに改善していく。円滑なSKYNET測定データの転送を企図してクラウドシステムを導入することを予定していたが、観測サイトが多数であることやインターネット等のインフラ整備が不完全なサイトがある等、実装には至らなかった。最適なクラウドシステムの検討と観測サイトのインフラ整備を進めながら、安全にクラウドシステムへ移行していく方針とする。 SKYNETおよびAD-Netの観測を継続しつつ、研究遂行で浮かび上がってきた誤差要因等の情報をもとに、SKYNET解析手法の一元化・高度化を進める。また、SKYNET-AERONETの調和観測を継続し、スカイラジオメーターとサンフォトメーターの長期データの相互比較により整合性を評価し、SKYNETデータ利用をさらに促進させ、SKYNETを世界標準データに位置づける。平成28年度にJAXAが打ち上げ予定のGCOM-C1衛星のプロダクト検証にも貢献する。必要に応じて系統誤差の補正を行い、東アジア全域について、地域毎にエアロゾル光学特性の経年変動を明らかにする。また、最新の人工衛星データも解析し、SKYNETやAD-Netのデータによって検証を行う。検証後、衛星データも活用し、エアロゾル光学特性の経年変動の把握をより面的に連続性をもったものに昇華させる。さらに、千葉市や福岡県春日市において、SKYNETやAD-Netからは観測できないエアロゾル光学的厚さおよび前駆気体の時空間分布観測をMAX-DOAS法で実施する。MAX-DOAS観測から得られた情報を、空間代表性の異なる地上観測網データ・衛星データ・数値モデルデータの比較結果の解釈に役立てる。SKYNETとAD-Netの複合解析については、多地点データを用いた解析に発展させ、地域ごとにエアロゾル光学特性の経年変動を解析する。
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Research Products
(64 results)
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[Journal Article] Fast and slow precipitation responses to individual climate forcers: A PDRMIP multi-model study2016
Author(s)
Samset, B. H., G. Myhre, P. M. Forster, O. Hodnebrog, T. Andrews, G. Faluvegi, D. Flaschner, M. Kasoar, V. Kharin, A. Kirkevag, J.-F. Lamarque, D. Olivie, T. Richardson, D. Shindell, K. P. Shine, T. Takemura, and A. Voulgarakis
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Journal Title
Geophysical Research Letters
Volume: 43
Pages: 2782-2791
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Challenges in constraining anthropogenic aerosol effects on cloud radiative forcing using present-day spatiotemporal variability2016
Author(s)
Ghan, S., M. Wang, S. Zhang, S. Ferrachat, A. Gettelman, J. Griesfeller, Z. Kipling, U. Lohmann, H. Morrison, D. Neubauer, D. Partridge, P. Stier, T. Takemura, H. Wang, and K. Zhang
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences
Volume: 113
Pages: 5804-5811
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] What controls the vertical distribution of aerosol? Relationships between process sensitivity in HadGEM3-UKCA and inter-model variation from AeroCom Phase II2016
Author(s)
Kipling, Z., P. Stier, C. E. Johnson, G. W. Mann, N. Bellouin, S. E. Bauer, T. Bergman, M. Chin, T. Diehl, S. J. Ghan, T. Iversen, A. Kirkevag, H. Kokkola, X. Liu, G. Luo, T. van Noije, K. J. Pringle, K. von Salzen, M. Schulz, O. Seland, R. B. Skeie, T. Takemura, K. Tsigaridis, and K. Zhang
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Journal Title
Atmospheric Chemistry and Physics
Volume: 16
Pages: 2221-2241
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Factors for inconsistent aerosol single scattering albedo between SKYNET and AERONET2016
Author(s)
Khatri, P., T. Takamura, T. Nakajima, V. Estelles, H. Irie, H. Kuze, M. Campanelli, A. Sinyuk, S.-M. Lee, B. J. Sohn, G. Padhithurai, S.-W. Kim, S. C. Yoon, J. A. M. Lozano, M. Hashimoto, P. C. S. Devara, and N. Manago
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Journal Title
Journal of Geophysical Research
Volume: 121
Pages: 1859-1877
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Intercomparison of aerosol extinction profiles retrieved from MAX-DOAS measurements2016
Author(s)
Friess, U., H. Klein Baltink, S. Beirle, K. Clemer, F. Hendrick, B. Henzing, H. Irie, G. de Leeuw, A. Li, M. M. Moerman, M. van Roozendael, R. Shaiganfar, T. Wagner, Y. Wang, P. Xie, S. Yilmaz, and P. Zieger
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Journal Title
Atmospheric Measurement Techniques Discussion
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Evaluation of MAX-DOAS aerosol retrievals by coincident observations using CRDS, lidar, and sky radiometer in Tsukuba, Japan,2015
Author(s)
Irie, H., T. Nakayama, A. Shimizu, A. Yamazaki, T. Nagai, A. Uchiyama, Y. Zaizen, S. Kagamitani, and Y. Matsumi
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Journal Title
Atmospheric Measurement Techniques
Volume: 8
Pages: 2775-2788
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Aerosol characteristics in Phimai, Thailand revealed by continuous observation with a polarization sensitive Mie-Raman lidar and a sky radiometer2015
Author(s)
Sugimoto, N., A. Shimizu, T. Nishizawa, I. Matsui, Y. Jin, P. Khatri, H. Irie, T. Takamura, K. Aoki, and B. Thana
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Journal Title
Environmental Research Letters
Volume: 10
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Continuous observations of atmospheric aerosols across East Asia2015
Author(s)
Sugimoto, N., T. Nishizawa, A. Shimizu, I. Matsui, Y. Jin, A. Higurashi, I. Uno, Y. Hara, K. Yumimoto, and R. Kudo
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Journal Title
SPIE Newsroom
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Resent application of SKYNET and AD-Net to aerosol climate models2016
Author(s)
Takemura, T., H. Irie, T. Nishizawa, K. Aoki, R. Kudo, A. Higurashi, A. Shimizu, S. S. Park, and K. Yumimoto
Organizer
International SKYNET Workshop
Place of Presentation
Rome, Italy
Year and Date
2016-03-03
Int'l Joint Research
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[Presentation] The Asian dust and aerosol lidar observation network (AD-Net)2016
Author(s)
Nishizawa, T., Sugimoto, N., Matsui, I., Shimizu, A., Higurashi, A., and Jing, A
Organizer
International SKYNET Workshop
Place of Presentation
Rome, Italy
Year and Date
2016-03-02 – 2016-03-04
Int'l Joint Research
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[Presentation] Utilizing SKYNET toward validation for GCOM-C products2016
Author(s)
Irie, H., T. Takamura, T. Takano, K. Aoki, A. Higurashi, P. Khatri, H. Okamoto, T. Kato, T. Hatakeyama, S. Onuma, Y. Matsuura, and SKYNET community
Organizer
Joint PI Meeting of Global Environment Observation Mission
Place of Presentation
Tokyo, Japan
Year and Date
2016-01-21
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[Presentation] Integrated assessment on effects of short-lived climate pollutants (SLCPs) in Asia based on numerical models2015
Author(s)
Takemura, T., K. Sudo, K. Ueda, Y. Masutomi, S. Watanabe, M. Nakata, H. Takahashi, and D. Goto
Organizer
AGU Fall Meeting
Place of Presentation
San Francisco, CA, USA
Year and Date
2015-12-17
Int'l Joint Research
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[Presentation] Toward consistent prediction of physical, chemical, and optical properties of aerosols, gases and precipitation in Northeast Asia2015
Author(s)
Kajino, M., Y. Igarashi, Y. Zaizen, K. Adachi, M. Deushi, N. Oshima, R. Kudo, T. Sekiyama, T. Maki, Y. Inomata, K. Sato, A. Takami, S. Hatakeyama, H. Irie, and P. Khatri
Organizer
The 13th International Conference on Atmospheric Sciences and Applications to Air Quality (ASAAQ13)
Place of Presentation
Kobe, Japan
Year and Date
2015-11-11 – 2015-11-13
Int'l Joint Research
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[Presentation] NHM-Chemによる我が国におけるエアロゾルの物理・化学・光学特性および関連ガスの整合的再現性評価と最適化について2015
Author(s)
梶野瑞王, 出牛真, 大島長, 眞木貴史, 関山剛, 工藤玲, 五十嵐康人, 佐藤陽祐, 猪股弥生, 佐藤啓市, 高見昭憲, 畠山史郎, 入江仁士, Pradeep Khatri, 三上正男
Organizer
日本気象学会2015年度秋季大会
Place of Presentation
京都テルサ, 京都府京都市
Year and Date
2015-10-28 – 2015-10-30
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[Presentation] エネルギー・マネジメントにおける気象学の役割2015
Author(s)
中島孝, 渡邊武志, 竹中栄晶, 中島映至, 入江仁士, 鈴木健太郎, 下田吉之, 岩船由美子, 日高一義, 鈴木秀幸
Organizer
日本気象学会2015年度秋季大会
Place of Presentation
京都テルサ, 京都府京都市
Year and Date
2015-10-28 – 2015-10-30
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[Presentation] NHM-Chemによる我が国におけるエアロゾルの物理・化学・光学特性および関連ガスの整合的再現性評価について2015
Author(s)
梶野瑞王, 出牛真, 大島長, 眞木貴史, 関山剛, 工藤玲, 五十嵐康人, 猪股弥生, 佐藤啓市, 高見昭憲, 畠山史郎, 入江仁士, Pradeep Khatri, 三上正男
Organizer
第56回大気環境学会年会
Place of Presentation
早稲田大学, 東京都新宿区
Year and Date
2015-09-15 – 2015-09-17
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[Presentation] Modeling Northeast Asian aerosol mass, size, chemistry, and mixing type2015
Author(s)
Kajino, M., M. Deushi, N. Oshima, T. Maki, Y. Inomata, K. Sato, A. Takami, S. Hatakeyama, H. Irie, and P. Khatri
Organizer
9th Asian Aerosol Conference (AAC2015),
Place of Presentation
Kanazawa, Japan
Year and Date
2015-06-25
Int'l Joint Research
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