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黄砂ホットスポットの気象学的研究―ひまわり8号ダストRGBとライダー観測網の活用

研究課題

研究課題/領域番号 21K03659
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17020:大気水圏科学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

甲斐 憲次  名古屋大学, 環境学研究科, 名誉教授 (50214242)

研究分担者 神 慶孝  国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 主任研究員 (30749718)
河合 慶  名古屋大学, 環境学研究科, 研究員 (60823268)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード黄砂ホットスポット / ひまわり8号ダストRGB / ライダー観測網 / 黄砂 / ホットスポット
研究開始時の研究の概要

近年、黄砂と共に飛来するPM2.5やバイオエアロゾルの重要性が認識されている。また、黄砂は広大な砂漠域で一様に発生するのではなく、黄砂の発生しやすい場所・ホットスポットがあることが知られている。最新の静止気象衛星ひまわり8号のダストRGB は、広大な砂漠域で発生する中小規模の黄砂現象を検出することができる。一方、ゴビ砂漠に展開するライダー観測網を用いると、ゴビ砂漠における黄砂の舞上りと輸送高度を観測することができる。本申請では、ひまわり8号のダストRGBデータとライダー観測網を活用して黄砂のホットスポットを解明し、日本における大規模な黄砂の予測に資することを目的とする。

研究実績の概要

ゴビ砂漠は、アジア大陸における黄砂の主要な発生源である。本研究では、ひまわり8号ダストRGBデータとモンゴルに展開するライダー観測網を活用して、黄砂のホットスポットを解明し、日本における大規模な黄砂の予測に資することを目的とする。主な結果は、次の通りである。
既観測データ解析の一環として、二つの解析を行った。第一の解析では、モンゴルのダランザドガド気象台で実施したダスト係留気球とシーロメーターの同時観測より、消散係数-質量変換係数 MECFを評価した。先行研究と比較すると、発生源地域から遠く離れるほど、MECFの値は小さくなる傾向がみられた。すなわ ち、MECFはダストのモード粒径に比例する。この研究成果は、日本気象学会英文レター誌SOLAに発表した。第二の解析では、自動車によるゴビ砂漠縦断観測により、ダスト濃度と植生指数の関係を調べた。黄砂ホットスポットでは、ダスト濃度が高く、かつ植生指数が低いことが明らかになった。
第2回中央アジアダスト会議CADUC-2(2024年4月15-22日、ウズベキスタン・ヌクスで開催)の発表論文を投稿した。また、CADUC-2科学委員会委員として、会議の企画と投稿論文の査読を行った。2024年4月中旬に開催されるCADUC-2に参加するため、延長申請を行った。
日本気象学会英文レター誌SOLAに発表した論文(Kai et al. 2021)に掲載したダストストームのムビーは、朝日新聞デジタルの記事「黄砂の原因、ゴビ砂漠の砂嵐に突入 偶然遭遇した研究者が動画撮影」で一般向けに開会されている。2023年12月現在、視聴回数は15640回に達した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2023年4-6月: 5月16日、ダスト係留気球に搭載されたパーティクルカウンターとシーロメーターの同時観測から推定した、ゴビ砂漠の消散係数-質量変換係数 MECFの研究成果を日本気象学会春季大会でオンライン発表をした。気象庁大気海洋部予報課の中村晃太朗氏と、ひまわりダストRGBとスペースライダーCALIOPを用いた黄砂沈降域の解析結果を議論し、論文とりまとめについて打合せた。
2023年7-9月: 8月12-17日、関連するプロジェクト(2023年度鳥取大学乾燥地研究センター共同利用研究)により、河合慶研究員がモンゴルに出張し、マンダルゴビ気象台に設置されたシーロメーターを保守した。ゴビ砂漠の消散係数-質量変換係数 MECFの解析結果を日本気象学会英文レター誌SOLAに発表し、受理された。この内容は、第41回レーザセンシングシンポジウム(9月7日、研究交流センター・つくば市)で発表した。
10月と12月: 関連するプロジェクト(千葉大学環境リモートセンシング共同研究)の経費により、名古屋大学に出張し、河合慶研究員と論文の取りまとめについて打ち合わせた。第2回中央アジアダスト会議CADUC-2(2024年4月15-22日、ウズベキスタン・ヌクスで開催)の発表論文を投稿した。また、CADUC-2科学委員会委員として、会議の企画と投稿論文の査読を行った。
2024年 1-3月: MECFの研究成果を第15回バイオエアロゾルシンポジウム、第26回千葉大学環境リモートセンシングシンポジウム、大気ライダー研究会で行い、研究交流を進めた。第2回中央アジアダスト会議(CADUC-2)は、ダストに関する重要な会議なので、本年度の研究費の一部をCADUC-2出張旅費として、2024年度に延長申請を行い、承認された。

今後の研究の推進方策

延長申請した研究費により、2024年度は次のことを行う。
第2回中央アジアダスト会議(CADUC-2)は、アジアと欧米の研究者が一堂に会する重要な会議である。本科研費の集大成として、研究題目「ゴビ砂漠のホットスポットから放出されるアジアダストの研究 Study on the Asian dust emitted from the hotspot in the Gobi Desert」を口頭発表し、研究交流を進める。会議後のエクスカーションでは、旧ソ連時代の大規模灌漑で干上がったアラル海の湖底に横たわる漁船群を視察する。前世紀最大の環境破壊の一つとされ、湖底から塩分を含むダストが飛散し、広い範囲で農作物への被害や大気汚染、健康への被害をもたらしている。環境破壊によるダスト放出の影響について意見交換する。また、二つの大河・アムダリアとシルダリアが形成した長大なオアシスと古代シルクロードを視察する。本会議で得られた中央アジアダストの科学的知見をもとに、政治的提言案を取りまとめる。
後半は、前年度、解析を進めた研究題目「ゴビ砂漠におけるダスト濃度と植生指数の関係」と取りまとめて、論文発表を試みる。
以上の作業から、黄砂ホットスポットに関する報告書を作成する。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Mass-Extinction Conversion Factor (MECF) over the Gobi Desert by a Tethered-balloon-based OPC and a Ceilometer2023

    • 著者名/発表者名
      Kai Kenji、Kawai Kei、Ohara Kazuma、Minamoto Yuki、Jin Yoshitaka、Maki Teruya、Noda Jun、Shiina Tatsuo、Davaanyam Enkhbaatar
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 19 号: 0 ページ: 269-273

    • DOI

      10.2151/sola.2023-035

    • ISSN
      1349-6476
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 日本気象学会2022年秋季大会 参加報告2023

    • 著者名/発表者名
      河合慶, 甲斐憲次
    • 雑誌名

      レーザーセンシング学会ニュースレター

      巻: 10 ページ: 5-7

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dominant Role of Arctic Dust With High Ice Nucleating Ability in the Arctic Lower Troposphere2023

    • 著者名/発表者名
      Kawai Kei、Matsui Hitoshi、Tobo Yutaka
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 50 号: 8 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1029/2022gl102470

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dust Hotspot in the Gobi Desert: A Field Survey in April 20192021

    • 著者名/発表者名
      Kai Kenji、Kawai Kei、Ito Atsuya、Aizawa Yuki、Minamoto Yuki、Munkhjargal Erdenebadrakh、Davaanyam Enkhbaatar
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 17 号: 0 ページ: 130-133

    • DOI

      10.2151/sola.2021-023

    • NAID

      130008069933

    • ISSN
      1349-6476
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] High Sensitivity of Asian Dust Emission, Transport, and Climate Impacts to Threshold Friction Velocity2021

    • 著者名/発表者名
      Kawai Kei、Matsui Hitoshi、Kimura Reiji、Shinoda Masato
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 17 号: 0 ページ: 239-245

    • DOI

      10.2151/sola.2021-042

    • NAID

      130008131075

    • ISSN
      1349-6476
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] High Potential of Asian Dust to Act as Ice Nucleating Particles in Mixed‐Phase Clouds Simulated With a Global Aerosol‐Climate Model2021

    • 著者名/発表者名
      Kawai Kei、Matsui Hitoshi、Tobo Yutaka
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      巻: 126 号: 12 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1029/2020jd034263

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ダスト係留気球とシーロメーターを用いた消散係数-ダスト質量変換係数(MECF)の研究2024

    • 著者名/発表者名
      甲斐憲次、河合 慶、小原一真、源祐輝、神 慶孝、牧輝弥、能田淳、椎名達雄、E. Davaanyam
    • 学会等名
      第15回大気バイオエアロゾルシンポジウム、近畿大学東大阪キャンパス、2024年2月9日
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ゴビ砂漠におけるダスト消散係数-質量変換係数(MECF)の研究2024

    • 著者名/発表者名
      甲斐憲次、河合 慶、神 慶孝、椎名達雄、E. Davaanyam
    • 学会等名
      第26回千葉大学環境リモートセンシングシンポジウム、千葉大学西千葉キャンパス、2024年2月15日
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ゴビ砂漠とタクラマカン砂漠のダスト消散係数-質量変換係数(MECF)について2024

    • 著者名/発表者名
      甲斐憲次、河合 慶、上野悠大、神 慶孝
    • 学会等名
      第26回大気ライダー研究会、情報通信研究機構イノベーションセンター、2024年3月26日
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 大気乱流・環八雲・黄砂の探究と研究者サバイバル2023

    • 著者名/発表者名
      甲斐憲次
    • 学会等名
      第77回気候影響・利用研究会オンライン、2023年4月29日
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 東アジア乾燥地域における低気圧の連続発生・通過中のダスト沈着域について2023

    • 著者名/発表者名
      甲斐憲次、中村晃太朗、河合慶・源祐輝
    • 学会等名
      日本気象学会2023年度春季大会オンライン、2023年5月16日
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 地上/衛星ライダー・静止気象衛星・流跡線モデルを用いたダスト沈降域の解析2023

    • 著者名/発表者名
      甲斐憲次、中村晃太朗、河合 慶、源 祐輝
    • 学会等名
      第41回レーザセンシングシンポジウム、文部科学省研究交流センター、2023年9月7日
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ゴビ砂漠における黄砂ホットスポットの気象学的研究2023

    • 著者名/発表者名
      甲斐憲次
    • 学会等名
      第14 回大気バイオエアロゾルシンポジウム, 新大阪KITENA, 2023年1月21-22日
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ひまわり8号Dust RGBとシーロメーターを用いたアジアダストの発生と輸送に関する研究 (3)2023

    • 著者名/発表者名
      甲斐憲次, 河合慶, 神慶孝, 椎名達雄, E. DAVAANYAM
    • 学会等名
      第25回 環境リモートセンシングシンポジウム, 2023年2月16日, 千葉大学, ポスター発表
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] アジアダストの発生・輸送・気候影響に対する臨界摩擦速度の重要性2022

    • 著者名/発表者名
      河合慶, 松井仁志, 木村玲二, 篠田雅人
    • 学会等名
      日本気象学会2022年度春季大会, MC-04+, オンライン, 2022年5月17-21日
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] High sensitivity of Asian dust emission, transport, deposition, and climate impacts to threshold friction velocity2022

    • 著者名/発表者名
      甲斐憲次, 神 慶孝, 河合 慶
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2022年大会, AAS11-02, 幕張メッセ, 幕張, 2022年5月22日-6月3日
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ダスト係留気球とシーロメーターによるダスト消散係数-質量変換係数(MECF)の推定-ゴビ砂漠の事例-2022

    • 著者名/発表者名
      甲斐憲次, 河合慶, 小原一真, 源祐輝, 神慶孝, 牧輝弥, 能田淳,椎名達雄, E. Davaanyam
    • 学会等名
      第40回レーザセンシングシンポジウム, ポスター発表, 福山大学, 2022年9月1-2日
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] アジアダストの氷晶核および雲・放射過程への影響に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      河合慶
    • 学会等名
      日本気象学会2022年度秋季大会, 受賞記念講演, 北海道大学, 札幌, 2022年10月24-27日
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ゴビ砂漠で観測されたダスト消散係数-質量変換係数(MECF)について2022

    • 著者名/発表者名
      甲斐憲次, 河合慶, 神慶孝, 小原一真, 源祐輝, 牧輝弥, 能田淳, 椎名達雄, E. Davaanyam
    • 学会等名
      日本気象学会 2022年度秋季大会, 北海道大学, 2022年10月24-27日
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Importance of Asian dust for ice nucleating particles in mixed-phase clouds2022

    • 著者名/発表者名
      Kei Kawai, Hitoshi Matsui, Yutaka Tobo
    • 学会等名
      Asian Conference on Meteorology 2022, online, 24 November 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゴビ砂漠におけるダスト観測ネットワークの展開と利用2022

    • 著者名/発表者名
      河合慶, 甲斐憲次, 石塚正秀, E. Davaanyam, B. Buyantogtokh, B. Gantsetseg, D. Batdorj, 篠田雅人, 黒崎泰典
    • 学会等名
      鳥取大学乾燥地研究センター令和4年度共同研究発表会, 26, 鳥取大学乾燥地研究センター, 鳥取, 2022年12月3-4日
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ひまわり8号Dust RGBとライダーを用いた黄砂ホットスポットの研究2022

    • 著者名/発表者名
      甲斐憲次, 神慶孝, 河合慶, 椎名達雄
    • 学会等名
      千葉大学第24回 環境リモートセンシングシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] アジアダストの氷晶核に関する全球数値シミュレーション2022

    • 著者名/発表者名
      河合慶, 松井仁志, 當房豊
    • 学会等名
      2021年度エアロゾル・雲・降水の相互作用に関する研究集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ひまわり 8 号ダスト RGB とライダー観測網を用いた黄砂ホットスポットの解明-事例解析と科研費の概要-2021

    • 著者名/発表者名
      甲斐憲次, 神 慶孝, 河合 慶
    • 学会等名
      第39回レーザセンシングシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ゴビ砂漠のダストホットスポット-2019年4月のフィールド調査-2021

    • 著者名/発表者名
      甲斐憲次, 河合慶, 伊藤敦哉, 相澤由樹, 源祐輝, E. Munkhjargal, E. Davaanyam
    • 学会等名
      日本気象学会2021年度春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 黄砂ホットスポットの気象学的研究―ひまわり8 号ダストRGB とライダー観測網の活用2021

    • 著者名/発表者名
      甲斐憲次・神慶孝・河合 慶
    • 学会等名
      第73回 気候影響・利用研究会, オンライン
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 全球モデルを用いたアジアダストの混合相雲における氷晶核としての重要性の評価2021

    • 著者名/発表者名
      河合慶, 松井仁志, 當房豊
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 混合相雲における氷晶核の全球数値シミュレーション:アジアダストの重要性2021

    • 著者名/発表者名
      河合慶, 松井仁志, 當房豊
    • 学会等名
      日本気象学会2021年度春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 「越境大気汚染」,p.512-513, 日本地理学会編『地理学事典』2023

    • 著者名/発表者名
      甲斐憲次
    • 総ページ数
      842
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      9784621307939
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 「黄砂をさぐる」, p.95, 山川 修治・江口 卓・高橋 日出男・常盤 勝美・平井 史生・松本 淳・山口 隆子・山下 脩二・渡来 靖編『図説 世界の気候事典』2022

    • 著者名/発表者名
      甲斐憲次
    • 総ページ数
      430
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254161328
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 「沙漠化」, p.379-380, 山川 修治・江口 卓・高橋 日出男・常盤 勝美・平井 史生・松本 淳・山口 隆子・山下 脩二・渡来 靖編『図説 世界の気候事典』2022

    • 著者名/発表者名
      甲斐憲次
    • 総ページ数
      430
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254161328
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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