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

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18KK0317
• Research Institution: Hokkaido 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 – 2023
• Keywords: リモートセンシング / 衛星データ / 光合成 / 渦相関フラックス / 植物生理生態学

Outline of Annual Research Achievements

茨城県つくば市真瀬水田において2019-2020年の地上観測SIFとGPPの関係について、また北海道札幌市羊ヶ丘のコムギサイトについては2019年に行った観測SIFとその三次元放射伝達モデルFLiES-SIFを利用した日変化の再現によって、SIFの太陽と観測視点の方位・角度依存性についての論文が、それぞれAgricutlural Forest Metorology誌から出版された。さらに、北海道美唄市の湿地サイトについては地上SIF観測について論文を投稿し、査読結果に対して修正を行った。北海道幌延町の若齢カラマツ林および沖縄県国頭村与那の亜熱帯林サイトについては、SIFデータを解析し、投稿論文の準備をした。
陸域生態系炭素・窒素循環モデルVISITにSIF計算を追加したバージョンであるVISIT-SIFについて、モデル記述論文を執筆した。また、つくば市真瀬水田サイトへの適用を進め、データ同化手法による生理・生態パラメータの最適化を行い、2019-2021年の観測SIFおよび衛星SIFプロダクトCSIFによる渦相関GPP推定精度の向上に成功した。さらに水田生態系での精度向上にとって、Vcmax関連のパラメータが重要であることがわかり、その結果について論文執筆を始めた。さらに、岐阜県高山市における落葉広葉樹林における地上観測SIFのデータ同化を準備した。
2023年4-7月にわかって、米国バージニア大学のSIF専門家であるXi Yang准教授の研究室に滞在し、ワシントンDCのNASAゴダード宇宙飛行センターのBenjamin Poulter博士らを含めて、SIF研究についての意見交換および、今後の研究協力について確認した。

Research Products

• [Int'l Joint Research] NASA(米国) (2023)
  • Year and Date: 2023-04-10 – 2023-07-10
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: NASA
  • Co-investigator Overseas: Dr. Benjamin Poulter
  • Department: ゴダード宇宙飛行センター
  • Job Title: Scientist
• [Int'l Joint Research] パリ第7大学(フランス) (2019)
  • Year and Date: 2019-07-14 – 2019-08-08
  • Country Name: FRANCE
  • Counterpart Institution: パリ第7大学
  • Co-investigator Overseas: Dr. Nicolas Delbart
  • Department: 地理学部
  • Job Title: 准教授
• [Journal Article] Row orientation influences the diurnal cycle of solar-induced chlorophyll fluorescence emission from wheat canopy, as demonstrated by radiative transfer modeling (2023)
  • Author(s): Morozumi Tomoki、Kato Tomomichi、Kobayashi Hideki、Sakai Yuma、Tsujimoto Katsuto、Nakashima Naohisa、Buareal Kanokrat、Lan Wu、Ninomiya Hideki
  • Journal Title: Agricultural and Forest Meteorology Volume: 339 Pages: 109576～109576
  • DOI: 10.1016/j.agrformet.2023.109576
• [Journal Article] Red solar-induced chlorophyll fluorescence as a robust proxy for ecosystem-level photosynthesis in a rice field (2023)
  • Author(s): Buareal Kanokrat、Kato Tomomichi、Morozumi Tomoki、Ono Keisuke、Nakashima Naohisa
  • Journal Title: Agricultural and Forest Meteorology Volume: 336 Pages: 109473～109473
  • DOI: 10.1016/j.agrformet.2023.109473