東アジア域人為起源エアロゾルの衛星観測による広域分布測定と気候影響の評価

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17360251
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 太田 幸雄 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00100058)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村尾 直人 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00190869) ; 山形 定 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80220242)
• Keywords: 大気エアロゾル / 人工衛星リモートセンシング / 陸域のエアロゾル分布 / 紫外領域 / 散乱係数 / 吸収係数 / 粒径分布 / ミー散乱理論計算

Research Abstract

大気エアロゾルは太陽放射を散乱吸収することにより、地球温暖化を抑制すると言われ、その定量的な把握が課題となっている。このエアロゾルの広域分布を人工衛星のリモートセンシングにより求めようとする場合に、これまで陸地域のエアロゾル分布については、可視領域では反射率が大きいために算出が不可能であった。しかし、近紫外〜紫外領域では陸地面の反射率が小さくなるために、衛星リモートセンシングによる算出が可能である。今年度は、まず紫外領域でのエアロゾルの吸収係数と散乱係数の測定法を確立することを目指し、以下の研究成果を得た。(1)大気エアロゾルを石英フィルターに捕集した。この試料フィルターについて、積分球付き分光光度計を用いて、紫外および可視域にわたる吸収係数を実測した。(2)可視領域での散乱係数について積分型ネフェロメータにより測定し、また可視領域での吸収係数について吸収光度計(PSAP)により測定した。(3)大気エアロゾルの重量および化学成分(黒色純炭素成分、硫酸成分等)を測定した。大気エアロゾルを透明なエアロプソルと不透明なエアロゾルとに2分し、透明なエアロゾルは硫酸と同じ複素屈折率を持ち、不透明なエアロゾルは黒色純炭素と同じ複素屈折率をもつものと仮定した。様々な粒径分布を仮定してミー散乱理論により可視領域での散乱係数、吸収係数を算出し、上記(2)で実測した散乱係数、吸収係数とほぼ一致する値を与える粒径分布を、大気エアロゾルの粒径分布とした。(4)上記の(3)で決定した粒径分布および複素屈折率を用いて、ミー散乱理論により、紫外域での散乱係数と吸収係数を算出・決定した。なお、この手法で決定した紫外域での吸収係数と、上記(1)で実測された吸収係数とを比較したところ、よく一致しており、その結果からみて散乱係数もほぼ正しい値を算出しているものと思われる。