海・陸両域対流圏エアロゾル特性の解明-地球規模の大気環境解析システムの構築-

• Project/Area Number: 14702069
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Environmental dynamic analysis
• Research Institution: Kinki University
• Principal Investigator: 佐野 到 近畿大学, 理工学部, 講師 (10247950)
• Project Period (FY): 2002 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥26,650,000 (Direct Cost: ¥20,500,000、Indirect Cost: ¥6,150,000); Fiscal Year 2004: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2003: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2002: ¥20,150,000 (Direct Cost: ¥15,500,000、Indirect Cost: ¥4,650,000)
• Keywords: エアロゾル / ADEOS / ADEOS-2 / POLDER / AERONET / 光学的厚さ / オングストローム指数 / SGLI / SKYNET / APEX / 対流圏エアロゾル / エアロゾル光学特性 / 偏光 / リモートセンシング

Research Abstract

衛星データを用いて,全地球規模での大気エアロゾル特性導出システムを開発した.本システムの特徴は偏光の取り扱いが可能という点である.衛星搭載偏光センサデータ解析が可能である.実際に,フランスCNESが運用するPOLDERセンサデータを利用しエアロゾル推定を全球規模で行った.解析実施期間はADEOS/POLDERが稼働した,1996年11月〜1997年6月,及びADEOS-2/POLDER-2が稼働した2003年3月〜2003年10月である.同期間のPOLDER-1/-2全レベル1データ(約6TB)を入手,解析を行い,全球におけるエアロゾル光学特性(波長0.55μmにおける光学的厚さ,オングストローム指数)を導出した.衛星データからの導出プロダクトは全地球規模で展開されたAERONET地上観測値と比較検証を行った.検証結果よりRMS誤差で0.1の精度で光学的厚さが導出されている.本導出結果より,特に中央アフリカ,インド北部,中国大陸において定常的に人為起源によるエアロゾル(焼畑燃焼,工業由来による小粒子)が大量に排出されていることが確認された.
和歌山県白浜,長崎県福江島,大阪府東大阪の3カ所にて放射計を設置し地上からのエアロゾル観測を実施した.特に白浜及び大阪は米国NASAが管轄するAERONETデータとして準リアルタイムに取得データがWebで公開されている.また福江のデータはSKYNETのデータとして,千葉大学のWebにて公開されている.本研究で取得する放射計データは,NASA/GSFC,及び,ハワイ島マウナロア山,マウイ島ハレアカラ山にて絶対検定を実施しており,その精度を0.01以下の誤差となっている.

Research Products

• [Journal Article] Aerosol properties over Japan during APEX experiments in spring of 2001 and 2003 (2004)
  • Author(s): I.Sano et al.
  • Journal Title: OPTICA PURA Y APLICADA 37 Pages: 3447-3451
• [Journal Article] Optical thickness and Angstrom exponent of aerosols over the land and ocean from space-borne polarimetric data (2004)
  • Author(s): I.Sano
  • Journal Title: Advances in Space Research 34・4 Pages: 833-837
• [Journal Article] Environmental snapshots from ACE-Asia (2004)
  • Author(s): R.Kahn et al.
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research 109・19
• [Journal Article] Aerosols from MIRAI research cruise in the tropical Pacific Ocean (2004)
  • Author(s): Y.Okada et al.
  • Journal Title: Advances in Space Research 33・7 Pages: 1195-1199
• [Journal Article] Relationship between atmospheric hydrologic substances and aerosol column number (2004)
  • Author(s): S.Mukai et al.
  • Journal Title: Proc.SPIE 5335 Pages: 559-566
• [Journal Article] Role of polarization in aerosol remote sensing
  • Author(s): I.Sano et al.
  • Journal Title: Proc.SPIE (in press)
• [Publications] I.Sano, S.Mukai, Y.Okada, B.Holben, S.Ohta, T.Takamura: "Optical properties of aerosols during APEX and ACE-Asia experiments"Journal of Geophysical Research. 108・23. 17-1-17-9 (2003)
• [Publications] I.Sano, S.Mukai, M.Yamano, T.Takamura, T.Nakajima, B.Holben: "Calibration and validation of retrieved aerosol properties based on AERONET and SKYNET"Advances in Space Research. 32・11. 2159-2164 (2003)
• [Publications] I.Sano: "Aerosol properties over Japan by sun/sky photometry during APEX-E3"Proc.SPIE. 5235. 627-634 (2003)
• [Publications] M.Sekiguchi, T.Nakajima, K.Suzuki, K.Kawamoto, A.Higurashi, D.Rosenfeld, I.Sano, S.Mukai: "A study of the direct and indirect effects of aerosols using global satellite datasets of aerosol and cloud parameters"Journal of Geophysical Research. 108・22. 4-1-4-15 (2003)
• [Publications] S.Mukai, I.Sano, M.Yasumoto: "Interrelation between aerosols, water vapor and clouds on a global scale"Advances in Space Research. 32・11. 2181-2190 (2003)
• [Publications] Y.Okada, S.Mukai, I.Sano: "Modified cloud flag for SeaWiFS data over turbid water region"Geophysical Research Letter. 30・4. 42-1-42-4 (2003)
• [Publications] Sano, Mukal, Okada, Holben, Ohta, Takamura: "Optical properties of aerosols during APEX and ACE-Asia experiments"Journal of Geophysical Research (Atmosphere). (印刷中).
• [Publications] Sano, Lynch, Ogasa, Mukai: "Photopolarimetric observations of atmospheric aerosols from space and/or sea surface"Advances in Space Research. 29. 1867-1872 (2002)
• [Publications] Sano, Mukai, Takemura, Nakajima: "Aerosols all over the world from ADEOS/POLDER"Proc. of IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 2002. 2954-2956 (2002)
• [Publications] Okada, Mukai, Sano: "A new algorithm to retrieve aerosol over the Gulf of Cambay in India"Journal of Indian Remote Sensing. 30. 81-86 (2002)
• [Publications] Takemura, Uno, Nakajima, Higurashi, Sano: "Modeling study of long-range transport of Asian dust and anthropogenic aerosols from East Asia"Geophysical Research Letters. 29. 11-1-11-4 (2002)
• [Publications] 向井苑生 他: "西部太平洋赤道上空エアロゾルの光学的厚さ;みらい観測と光散乱シミュレーションから"海と空. 78. 95-100 (2002)