人工衛星デ-タを利用したオゾン等微量成分濃度分布の測定・解析法の研究

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02228228
• 研究機関: 国立環境研究所
• 研究代表者: 竹内 延夫 国立環境研究所, 大気圏環境部, 室長 (60101044)
• 研究分担者: 横田 達也 国立環境研究所, 地球環境研究グループ, 主任研究員 (30150163) ; 鈴木 睦 国立環境研究所, 大気圏環境部, 主任研究員 (60142098)
• キーワード: 地球大気環境 / 成層圏オゾン / TOMS / 台風 / 成層圏・対流圏の交換 / 衛星観測 / 解析法アルゴリズム

研究概要

衛星を利用した地球観測の一環として、本研究では(1)衛星デ-タの利用、(2)衛星センサ-性能のシミュレ-ションを行った。(1)ではNimbus7搭載のTOMSデ-タから、成層圏・対流圏交換現象に注目して、台風がTOMS全オゾン量に及ぼす影響を調べた。1983年〜1989年間の約120の台風の影響をGRIDーTOMS第5版(NASA)を使用して検討した。Nimbus7の通過時刻(地方時正午)の台風位置を台風経路図で正確に求めて比較した結果、約半数に台風と関連した“特徴"が見られた。この“特徴"には2種類あり、台風の中心位置で全オゾン量が大きいCD(Central Dense)型と中央は薄くて周囲から吹き込んでくるS(swirl)型に分類される。CD型は台風の発達時に見られることが多く、台風の中心部(“眼"周辺)で成層圏または対流圏頂部から上部対流圏(200mb面:高度11〜12km)にオゾンに富んだ気塊が下降してくることによる。一方、S型は高層の気圧の谷の位置の圏界面ギャップを通して下降してきたオゾン気団が大気の擾乱による移流に伴って台風の近くまで移動し、そこで台風に引き込まれることによる。これらの過程は気象庁客観解析デ-タから、上層の温度分布、温位、風の方向および流線の解析によって裏付けられる。(2)に関してはADEOS搭載のILASについてFASCODEプログラムを用いて、地球周縁方向の掩蔽法の感度計算を行ない、温度が±20度異なるとオゾン濃度が±10%変化するという結果を得た。これはオゾン濃度の精度を±1%で知るためには温度の精度が±2°で測定する必要性を示している。また半導体レ-ザ-(LD)を局部発振光としたレ-ザ-ヘテロダイン検出法に関して、H_2Oの計測を想定して、その理論的検討と微量濃度測定の基礎実験を行い、太陽を光源とする場合は1.4μm帯でも十分感度が良いことを示し、微量成分測定の基礎実験として、H_2Oの高分解能スペクトルをLDを光源として測定した。

研究成果

• [文献書誌] 竹内 延夫: "地球環境をモニタ-するー大気の物理計測" 日本物理学会誌. 45. 303-309 (1990)
• [文献書誌] 竹内 延夫・鈴木睦: "地球大気微量成分の衛星赤外分光計測" 赤外線技術. 18号. 2-11 (1990)
• [文献書誌] M.Matsuda,F.Hiruma,M.Suzuki,N.Takeuchi,K.Tsuchiya: "Behavior of Typhoon Observed by Nimbusー7 TOMS Data" Proc.of 11th Asian Conference on Remote Sensing (Nov.1990,中国広州). 11. B6.1-B6.6 (1990)
• [文献書誌] Nobuo TAKEUCHI: "Satellite Monitoring of Global Chlorofluoro carbons and Other Trace Gases" Proc.'90 Fukuoka International Symposium (Nov.1990,Fukuoka). 299-306 (1990)
• [文献書誌] 竹内 延夫: "高層大気研究衛星 (3,9節)" 気象研究ノ-ト 169号 地球監視のための人工衛星計画(土屋 清編). 169号. 48-54 (1990)
• [文献書誌] 竹内 延夫: "コヒ-レントライダー振幅加算方式の検討" 光波利用センシング(田中俊一編) オ-ム社(468p) (第4、3節). 430-438 (1990)
• [文献書誌] 竹内 延夫: "分光技術ハンドブック(南茂夫,合志陽一編) 第5章 レ-ザ-リモ-トセンシング (p581ー591)" 朝倉書店, 632 (1990)
• [文献書誌] 竹内 延夫 編・著: "光技術応用システムのフィ-ジビリティ調査報告書X.「光による地球環境監視システム」" 光産業技術振興協会, 342 (1990)