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ドローンを活用した大気エアロゾルのフラックス計測

研究課題

研究課題/領域番号 18K11635
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分63010:環境動態解析関連
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

宮川 拓真  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 副主任研究員 (30707568)

研究分担者 佐々木 寛介  一般財団法人日本気象協会, 日本気象協会, 担当部長 (10578967)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード大気エアロゾル / 沈着 / フラックス / ドローン / 粒子サイズ分布 / 鉛直観測 / エアロゾル粒径分布 / 発生源 / 光学式エアロゾル粒子計数 / ブラックカーボン / 一酸化炭素 / 旋回流 / 無人航空機 / 都市域
研究成果の概要

本研究では、2機のドローンを用いて、それぞれ大気エアロゾル濃度と気象要素の鉛直観測を行い、勾配法による大気エアロゾルの鉛直フラックス計測を試行した。ドローンによる各観測の精緻化に関わる実験を行ったうえで、神奈川県横須賀市にて観測フライトを実施し、気象条件などを厳しく精査して、わずか3例ではあるが沈着フラックスの定量に成功した。ドローンを用いた世界で初めての例であると考えている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

温室効果気体・大気エアロゾルといった大気組成成分について、濃度だけでなく、移動量(フラックス)の観測も数値モデルの検証・精緻化に強く求められてきたものの、これまで場所・設備の問題から観測は制限されてきた。本研究では、大気エアロゾルを対象として、沈着および放出を調べるための鉛直フラックス計測をドローンを用いて実現させることで、これまでの制限を超えるフラックス観測点の拡張を目指した。現時点では定量されたフラックス量に不確かさもあるが、ドローンを用いたフラックス観測の可能性を世界で初めて示すことに成功した。これまでに利用されてきたタワー・航空機観測と比べて圧倒的に低コストであり、この意義は大きい。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] In Situ, Rotor-Based Drone Measurement of Wind Vector and Aerosol Concentration in Volcanic Areas2021

    • 著者名/発表者名
      Kansuke Sasaki , Minoru Inoue, Tomoya Shimura and Masato Iguchi
    • 雑誌名

      Atmosphere

      巻: 12 号: 3 ページ: 376-376

    • DOI

      10.3390/atmos12030376

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ドローンによる上空の風観測手法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      佐々木寛介、志村智也、井口正人、井上実
    • 雑誌名

      京都大学防災研究所年報

      巻: 63B ページ: 282-282

    • NAID

      40022453781

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of black carbon mass concentrations measured using a miniaturized aethalometer in comparison with continuous soot monitoring system (COSMOS) and single-particle soot photometer (SP2)2020

    • 著者名/発表者名
      Miyakawa, T., P. Mordovskoi, and Y. Kanaya
    • 雑誌名

      Aerosol Science and Technology

      巻: 54 号: 7 ページ: 811-825

    • DOI

      10.1080/02786826.2020.1724870

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ドローンによる上空気象観測手法の開発(基礎検討結果)2020

    • 著者名/発表者名
      佐々木寛介
    • 学会等名
      令和元年度京都大学防災研究所成果発表講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 小型エサロメータによるブラックカーボン計測の評価2019

    • 著者名/発表者名
      宮川拓真、Petr Mordovskoi、金谷有剛
    • 学会等名
      第60回大気環境学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] UAVを用いた大気組成計測のための小型装置の検討2018

    • 著者名/発表者名
      宮川拓真、Petr Mordovskoi、金谷有剛
    • 学会等名
      日本気象学会2018年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 宮川拓真:研究紹介(個人HP)

    • URL

      https://sites.google.com/site/mykwjam/research

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://sites.google.com/site/mykwjam/home?authuser=0

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.jamstec.go.jp/souran/html/Takuma_Miyakawa_3d0b2-j.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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