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Understanding the distribution and behavior of chemical substances and airborne particles using satellite image analysis and small measuring instruments

Research Project

Project/Area Number 22K12406
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 63040:Environmental impact assessment-related
Research InstitutionKagoshima University

Principal Investigator

Ohashi Masafumi  鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (00381153)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsひまわり8/9号 / TROPOMI / インドネシア / 泥炭層森林火災 / 浮遊微粒子 / 一酸化炭素 / 二酸化窒素 / 地上設置型小型浮遊微粒子計 / 森林火災 / 一酸化炭素量 / 小型浮遊微粒子計測器 / 微小浮遊物質 / 化学物質 / ひまわり8/9号 / 浮遊微粒子計 / ひまわり8号 / ヘイズ / 桜島 / 火山灰 / 衛星画像 / 小型計測器
Outline of Research at the Start

火山活動による噴煙、大規模森林火災、工業地帯から排出される煤煙などに含まれる化学物質や微小浮遊物質(PM)が、人体に悪影響を及ぼすので、その量および分布の把握が求められているため、「ひまわり8号」の可視から赤外線領域の画像データから独自のアルゴリズムで、化学物質やPMの地域分布を解析する。サイズが異なるPMや化学物質を計測できる小型省電力計測装置を複数の箇所に設置する。その観測データと「ひまわり8号」の画像解析データとの比較により、火山灰や森林火災の起源や異なるサイズごとのPMや化学物質の挙動を正確に把握する研究を進める。また、火山性ガスの空間分布との比較により、大気中のPM動態を把握する。

Outline of Final Research Achievements

We developed a unique analysis method for the distribution of airborne particles caused by forest fires in Indonesia using satellite images from Himawari 8/9. To evaluate the results of the analysis, we performed regression analysis to compare them with observation data from AERONET observation sites and obtained a correlation coefficient of close to 0.9. For carbon monoxide and nitrogen dioxide caused by forest fires, we attempted a method to estimate missing data to grasp the distribution of chemical substances based on observation data from Sentinel-5P's TROPOMI. Since satellite data has limitations in grasping data on the ground due to the influence of clouds, etc., we have been developing a small, ground-based airborne particle counter and are continuing observations using multiple instruments in Riau Province on Matla Island with the cooperation of Kyoto University's Center for Southeast Asian Studies.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

研究成果の学術的意義は、静止衛星「ひまわり8/9号」は常に短期間に公開され、その簡便な解析手法は浮遊微粒子把握が簡便になる。また、衛星データは雲等の影響で地上の把握には限界があるため、複数の地上設置型小型浮遊微粒子計による計測は、衛星観測の欠損データを正確に埋めることが可能になる。
社会的意義として、インドネシアの泥炭層上で起こる森林火災からは浮遊微粒子だけではなく一酸化炭素を発生させる。一酸化炭素は、森林火災を消火する消防士や周辺住人に健康被害をもたらすため、浮遊微粒子と一酸化炭素の分布を詳細に把握することで健康被害を抑えつつ森林火災による避難や消火活動が可能になる。

Report

(4 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2023

All Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] Understanding transboundary transport processes of PM2.5 in the East China Sea by Himawari-8 image analysis2023

    • Author(s)
      Matsuura Takuhiro, Tomoki Nakayama, Masafumi Ohashi
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 衛星観測によるインドネシアのAODおよびNO2分布解析2023

    • Author(s)
      寺田秀一郎、大橋勝文
    • Organizer
      第28回大気化学討論会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ひまわり8号y画像解析による東シナ海におけるPM2.5の越境輸送過程把握2023

    • Author(s)
      松浦拓弘、中山智喜、大橋勝文
    • Organizer
      第28回大気化学討論会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2026-01-16  

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