2018 Fiscal Year Research-status Report
ひまわり8/9号による短寿命気候汚染物質オゾン濃度の高精度導出
| Project/Area Number |
17K18801
|
|---|
| Research Institution | Chiba University |
|---|
Principal Investigator |
齋藤 尚子 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 准教授 (50391107)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
|
| Keywords | 短寿命気候汚染物質 / オゾン / ひまわり8号 / GOSAT / GOSAT-2 / リトリーバルアルゴリズム開発 / 雲判定 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
短寿命気候汚染物質SLCPsは、今後、約20年間に人間活動が原因で起こる温暖化の約半分に寄与すると考えられている[UNEP/WMO, 2012]。これまで、人工衛星によるオゾン観測は、成層圏オゾンに着目したオゾン全量観測が中心で、全オゾンの1/10以下の量しかない対流圏オゾンのみを衛星によって広域で高精度に観測することはまだ研究途上である。本研究の最終目標は、主要なSLCPsである中・上部対流圏オゾンの濃度情報を静止気象衛星ひまわり8/9号の赤外バンド（9.6μm）データから導出することができるかを明らかにすることである。
H30年度は、H29年度に実施した、同期するGOSAT/TANSO-FTSの観測視野とひまわり8号の観測視野を抽出する作業の結果を利用し、ひまわり8号と同期したGOSAT/TANSO-FTSのスペクトルデータからオゾン濃度の鉛直分布の導出を行った。さらに、同じ手法で過去分のTANSO-FTSのスペクトルデータから導出した東アジア域のオゾン濃度の鉛直分布データを、オゾンゾンデおよびScisat-1/ACE-FTSのオゾン濃度の鉛直分布データと比較し、東アジア域でのオゾン濃度のデータ質の検証を行った。
検証解析の結果、導出したTANSO-FTSのオゾン濃度は、40 hPa付近より上の高度ではACE-FTSデータのオゾン濃度より高く、それ以下の高度では低くなる傾向は見られたが、どの季節、どの高度についても、TANSO-FTSのオゾン濃度データはACE-FTSのオゾン濃度データに対して顕著なバイアスを持っていないことが確認された。また、つくば（館野）、札幌、那覇のオゾンゾンデのオゾン濃度データと比較したところ、夏季以外の季節では、導出したTANSO-FTSのオゾン濃度はオゾンゾンデのオゾン濃度と概ね良い一致を示すことがわかった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
H30年度は、H29年度に実施した、ひまわり8号の観測視野とGOSAT/TANSO-FTSの観測視野が同期し、かつ晴天下での観測であるシーンの抽出結果を利用し、東アジア域で取得されたTANSO-FTSの9.6μm帯の観測スペクトルからオゾン濃度の鉛直分布の導出を行った。ひまわり8号データがある2016年以降に十分なオゾン濃度の検証データが存在しないため、同じ手法で2016年以前のTANSO-FTSのスペクトルデータから東アジア域のオゾン濃度を導出し、オゾン濃度の鉛直分布の高精度観測が可能な他衛星とオゾンゾンデのデータと比較することで、東アジア域におけるTANSO-FTSのオゾン濃度の観測確度・精度を検証した。
その結果、TANSO-FTSでも対流圏オゾンの濃度の特徴を捉えられる可能性があることが示唆され、特に春季および夏季で、TANSO-FTSの地表面付近のオゾン濃度が中国大陸で高濃度になっており、東に行くにつれてオゾン濃度が低くなる濃度分布が見られることが明らかになった。これは、TANSO-FTSの9.6μm帯の観測で大陸から日本に向けて対流圏オゾンが流入している様子を捉えられているということであり、下方視型センサーであるTANSO-FTSのオゾン濃度データを用いて近年問題になっている大陸からの越境汚染に関する解析が行える可能性が示されたと言える。
|
| Strategy for Future Research Activity |
H29年度は、GOSAT/TANSO-FTSとひまわり8号の同期観測データを抽出する解析作業を行い、オゾン濃度の導出に適した晴天観測シーンを選定することができた。H30年度は、実際にTANSO-FTSの9.6μm帯の観測スペクトルからオゾン濃度の鉛直分布の導出を行い、他衛星やオゾンゾンデのオゾン濃度データとの比較等を通して、TANSO-FTSから導出した東アジア域の対流圏オゾンが十分なデータ質（確度・精度）を有していることを確認した。
最終年度は、TANSO-FTSおよびその後継機であるGOSAT-2/TANSO-FTS-2の観測スペクトルから東アジア域での対流圏オゾン濃度の高精度導出を進め、さらに、同期するひまわり8号の9.6μmバンドからオゾン濃度の導出を試み、両者の比較を通して、ひまわり8号を利用した東アジア域の対流圏オゾン濃度の常時監視の可能性を検討する。その目的のために、TANSO-FTSおよびTANSO_FTS-2とひまわり8号の同期・晴天観測シーンをより効率的に抽出する手法を開発する必要がある。ひまわり8号のバンドデータからオゾン濃度情報を抽出するアルゴリズムの開発、TANSO-FTSおよびTANSO_FTS-2の対流圏オゾン濃度の高精度導出アルゴリズムの改良に加えて、ひまわり8号、TANSO-FTSおよびTANSO-FTS-2の晴天観測シーンを正確に抽出できるアルゴリズムの開発に注力する計画である。
|
