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2020 Fiscal Year Research-status Report

Inter-comparison of solar-induced fluorescence by ground measurement, modeling and satellite on a global basis

Research Project

Project/Area Number 18KK0317
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

加藤 知道  北海道大学, 農学研究院, 准教授 (60392958)

Project Period (FY) 2019 – 2021
Keywords炭素循環 / リモートセンシング / 光合成 / 生態系モデル
Outline of Annual Research Achievements

高波長分解能分光放射計によるSIF地上観測のための機器設置・管理・データ処理のプロトコルを確率した。また複数のサイトにおいて、地上観測SIFと渦相関法から得られた総一次生産(GPP)との関係を調べた。水田・湿地サイトでは、赤領域SIF(O2Bバンド)・近赤外領域SIF(O2Aバンド)が共にGPPとの間で強い線形の相関を示した。また落葉広葉林サイトでは、林内の複数高度における上下方向のSIFの推定を行い、GPPとの間で正の相関があることがわかり、SIFによるGPPの再現可能性が高いことがわかった。亜熱帯サイトにおいては2020年度に1シーズン分のSIFを安定して観測することができ、現在は渦相関法GPPとの比較を進めている。さらに複数サイトの2019-2020年における地上観測SIFによる衛星観測SIFの検証と、SIF-GPP関係について、サイト間比較を進めている。中分解能分光放射計データに新たに開発したaFLD法を利用し、落葉広葉樹林サイトの11年間の長期SIFデータを推定した(Nakashima et al., 2021, 修正中)。開発が終了し投稿したFLiES-SIFのモデル記述論文については、2020年度に査読者の指摘をもとに既存モデルとの比較などの追加実験を実施し論文成果として公表することができた。三次元森林放射伝達モデルFLiES-SIFを利用し、札幌市のコムギ畑において観測されたSIFの日中低下が、条立て方位によって発生することを明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

基課題の進捗は順調であるが、新型コロナウイルス感染急拡大のために、予定していた国際共同研究が進まなかった。

Strategy for Future Research Activity

2021年度も引き続き、基課題から得られたデータやモデルを利用した研究を推進すると共に、オンラインミーティング等で、国際コミュニティへの参加を進める。しかしながら2021年度も新型コロナウイルス感染が減少する見込みがない場合は、本課題の2022年度への延長申請も検討している。

  • Research Products

    (12 results)

All 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Journal Article] FLiES-SIF version 1.0: three-dimensional radiative transfer model for estimating solar induced fluorescence2020

    • Author(s)
      Sakai Yuma、Kobayashi Hideki、Kato Tomomichi
    • Journal Title

      Geoscientific Model Development

      Volume: 13 Pages: 4041~4066

    • DOI

      10.5194/gmd-13-4041-2020

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] コムギ窒素施肥処理区における群落条構造とクロロフィル濃度から受ける光合成指標SIFへの影響2021

    • Author(s)
      両角友喜,加藤知道,小林秀樹,酒井佑槙,辻本克人,中島直久,ビュワイール・カノクラット,烏蘭,二宮秀輝,水野ゆかり
    • Organizer
      日本農業気象学会全国大会
  • [Presentation] Simulation of sun-induced chlorophyll fluorescence in spatially heterogeneous plant canopies2021

    • Author(s)
      Hideki Kobayashi, Yuma Sakai, Tomomichi Kato
    • Organizer
      International Symposium on Agricultural Meteorology 2021
  • [Presentation] Assessing the effect of nitrogen addition treatment on Solar-Induced Chlorophyll Fluorescence on winter wheat in Japan: Field-based detection and radiative modelling2020

    • Author(s)
      Tomoki Morozumi, Tomomichi Kato, Hideki Kobayashi, Yuma Sakai, Kanokrat Buareal, Katsuo Tsujimoto, Lan Wu, Hideki Ninomiya and Yukari Mizuno
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Challenging the detection of solar-induced fluorescence from lower resolution field-measured spectrum in Japan2020

    • Author(s)
      Naohisa Nakashima, Tomoki Morozumi, Kanokrat Buareal, Tomomichi Kato, Katsuto Tsujimoto, Tomoko Akitsu, Kenlo Nasahara, Keisuke Ono, Hiroyuki Muraoka
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • [Presentation] 陸域植生SIF/PRIの高分解能観測衛星の開発2020

    • Author(s)
      野田 響、大政 謙次、彦坂 幸毅、市井 和仁、小林 秀樹、加藤 知道、村岡 裕由
    • Organizer
      JpGU - AGU Joint Meeting 2020
  • [Presentation] Detection of solar-induced fluorescence from lower resolution field-measured spectra over the past decade in deciduous forest in Japan2020

    • Author(s)
      Naohisa Nakashima, Tomoki Morozumi, Tomomich Kato, Katsuto Tsujimoto, Tomoko Kawaguchi Akitsu, Kenlo Nishida Nasahara, Hiroyuki Muraoka
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Continuous Ground Measurement of Solar-Induced Chlorophyll Fluorescence and Its Link to Ecosystem-Level Photosynthesis in Wetland by High Resolution Spectrometer2020

    • Author(s)
      Kitpanuwat Tanatarakeree, Tomomichi Kato, Tomoki Morozumi, Naohisa Nakashima, Kanokrat Buareal, Lan Wu, Masahito Ueyama, Takashi Hirano and Hideki Ninomiya
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Detection of solar-induced fluorescence from lower resolution field-measured spectra over the past decade in deciduous broad-leaf forest in Japan2020

    • Author(s)
      Naohisa Nakashima, Tomoki Morozumi, Tomomichi Kato, Katsuo Tsujimoto, Tomoko Akitsu, Kenlo Nishida Nasahara and Hiroyuki Muraoka
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ground-based observation on Solar-induced chlorophyll fluorescence in rice ecosystem with high-spectral resolutions2020

    • Author(s)
      Kanokrat Buareal, Tomoki Morozumi, Tomomichi Kato, Naohisa Nakashima and Keisuke Ono
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Field-based detection of Solar-Induced Chlorophyll Fluorescence for remote-sensing of the photosynthetic activity in winter wheat with Nitrogen addition treatments in Hokkaido2020

    • Author(s)
      Tomoki Morozumi, Kanokrat Buareal, Katsuto Tsujimoto, Lan Wu, Hideki Ninomiya, Yukari Mizuno, Tomomichi Kato
    • Organizer
      JpGU - AGU Joint Meeting 2020
  • [Presentation] Solar-induced chlorophyll fluorescence in rice paddy field ecosystem detected by high spectral resolution2020

    • Author(s)
      KANOKRAT BUAREAL, Tomoki Morozumi, Tomomichi Kato, Keisuke Ono
    • Organizer
      JpGU - AGU Joint Meeting 2020

URL: 

Published: 2021-12-27  

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