2010 Fiscal Year Annual Research Report
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22310015
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| Research Institution | Japan, Meteorological Research Institute |
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Principal Investigator |
内山 明博 気象庁気象研究所, 気候研究部, 室長 (50354460)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 明宏 気象庁気象研究所, 気候研究部, 主任研究官 (40278106)
中山 智喜 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教 (40377784)
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| Keywords | エアロゾル / ネフェロメーター / キャビティリングダウン分光 |
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| Research Abstract |
本課題では、地球放射収支に影響を与えるエアロゾルの一次散乱特性の測定のため、角度分解型散乱係数計を開発し、既開発の全消散測定装置と合わせて新しい測定システムを構築する。気象研究所では、角度分解型散乱係数計を開発するため、システムの構成を決定後、フォーカサー及び検出器を選定し、散乱光が検出可能かどうか調べるために基礎実験を行った。波長は532nm(出力350mW、ビーム径2mm)で前方は4度まで、後方は176度まで測定できることが分かった。フォーカサーを使用することでS/Nが上がったが、側方散乱光の出力が小さいため装置の調整、改造を進めている。装置の開発と同時に従来型の散乱係数計のデータを吸収係数と併用して補正する方法を開発し、シミュレーションで精度調査を行った。
名古屋大学では、355,532nmの2波長で消散係数を計測できるキャビティリングダウン分光(CRDS)装置を製作し、装置の性能評価を行った。単分散のポリスチレンラテックス標準粒子を発生させ、CRDS装置で消散係数を、CPCで粒子数密度の測定を行った。粒子数密度で規格化した消散係数の測定値のバラつきから測定精度を評価したところ、粒子数密度が100個/ccより大きく、消散係数が装置の検出限界よりも十分大きな環境下において、532,355nmともに約2%の精度で消散係数を測定できることが判明した。また、CRDSで測定した消散係数とCPCで測定した粒子数密度から得られた消散効率をMie散乱理論による計算値と比較することにより、装置の確度を評価した。その結果、実測値とMie散乱理論の計算値は、532nmでは平均0.4%(最大3%)、355nmでは平均1.2%(最大3%)の範囲で一致した。このことから、本CRDS装置が97%以上の確度で消散係数を計測できることが確認された。さらに、本装置を用いて、気象研究所(つくば市)で実大気観測を行い、現在、ネフェロメータなど他の地上計測装置や、MAX-DOAS法などリモートセンシングによる計測結果との比較のための解析を進めている。
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