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2019 Fiscal Year Annual Research Report

高層ビル街の大気汚染物質立体計測のための高距離分解能ライダーの開発

Research Project

Project/Area Number 19H04238
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

矢吹 正教  京都大学, 生存圏研究所, 助教 (80390590)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三浦 和彦  東京理科大学, 理学部第一部物理学科, 教授 (00138968)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords大気汚染物質 / 車載ライダー / 高距離分解能計測 / 街区スケール
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、都市域における大気汚染物質の動態を建物~街区スケールで把握するため、数十センチメートル間隔で計測可能な車載ライダーを開発することを目的とする。高層ビル街に囲まれた都市キャノピー内外の大気汚染濃度を把握し、従来型の広域リモートセンシングと多点に展開する地上定点観測との空間ギャップを埋める情報が得られることが期待される。
2019年度は、近距離計測を可能とするウェッジプリズムを使った独自の光学系構築と、広いダイナミックレンジでの計測が可能なアナログ計測2チャンネルと光子計測1チャンネルを同時計測する信号処理装置を組み入れたライダー受光系を開発した。加えて、車載用ライダーセンサを活用したレーザーの安全対策機能を追加した。この機能により、進行方向の陸橋などの道路横断物を通過する前に大気計測用のレーザー射出を停止し、陸橋上の人へのビーム照射を避けることができる。これらの装置をサンルーフ車に取り付けて滋賀県・京都府で性能評価実験を実施し、ライダーからの距離数mから距離分解能37.5 cmで定量解析できる信号が取得できること確かめた。移動計測に伴うライダー光学調整のズレを、悪路、高速・長距離走行等、様々な条件下で調べた。また、実証実験の際に比較観測を行う東京における高所観測点の保守を行った。その他、本研究課題の後半に予定している多波長計測機能の追加・検証のため、現行の据付型ラマンライダー受光系を応用した光学系の設計を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナ禍の影響で、都市部での実証観測の実施に制限があった。一方で、場所を変えて多様な条件下での性能評価実験はできており、装置開発は順調である。

Strategy for Future Research Activity

東京湾岸地域を含む様々な地域での検証実験を行う。高層ビル街内のエアロゾル空間不均一分布や都市境界層の発達過程をより詳細に調べるため、夏季・冬季を中心に複数回の観測実験を行う。また、水平方向のエアロゾル分布を移動計測できる機能を追加し、海上・平地上のエアロゾル分布計測実験を実施する。

  • Research Products

    (7 results)

All 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] A Raman Lidar with a Deep Ultraviolet Laser for Continuous Water Vapor Profiling in the Atmospheric Boundary Layer2020

    • Author(s)
      Yabuki Masanori、Kawano Yuya、Tottori Yusaku、Tsukamoto Makoto、Takeuchi Eiji、Tsuda Toshitaka
    • Journal Title

      EPJ Web of Conferences

      Volume: 237 Pages: 03001

    • DOI

      10.1051/epjconf/202023703001

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 近距離計測に対応した車載型ライダーによる高層ビル街上空のエアロゾル立体分布計2020

    • Author(s)
      矢吹正教, 藤井一輝, 三浦和彦, 森樹大, 速水洋, 久世宏明, 齊藤保典
    • Organizer
      第38回レーザセンシングシンポジウム
  • [Presentation] 大気エアロゾル立体観測のための車載ライダーの開発2020

    • Author(s)
      矢吹正教, 藤井一輝, 三浦和彦, 速水 洋
    • Organizer
      第37回エアロゾル科学・技術研究討論会
  • [Presentation] 東京スカイツリーにおける新粒子生成及び粒子成長イベントの観測2020

    • Author(s)
      丑久保裕太,五十嵐博己,佐藤丈徳,森樹大,三浦和彦,三隅良平,宇治靖,速水洋
    • Organizer
      日本大気電気学会第98回研究発表会
  • [Presentation] 近距離のエアロゾル分布計測に対応した高距離分解能ライダー2019

    • Author(s)
      矢吹正教, 北藤典也, 速水 洋
    • Organizer
      第36回エアロゾル科学・技術研究討論会
  • [Presentation] Characteristics of the cloud condensation nuclei measured in the Tokyo Skytree2019

    • Author(s)
      Yokoyama M., A. Maeda, T. Sato, H. Igarashi, T. Mori, K. Miura, R. Misumi, Y. Uji, Y. Iwamoto, Y. Tobo, J. Uetake
    • Organizer
      AAC 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2018-2019年の東京スカイツリーにおける雲凝結核の測定2019

    • Author(s)
      横山晶美, 三浦和彦, 森樹大, 三隅良平, 宇治靖, 岩本洋子
    • Organizer
      第24回大気化学討論会

URL: 

Published: 2021-12-27  

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