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2022 年度 実施状況報告書

地上・衛星観測網による東アジアのエアロゾルの半世紀の変動とコロナ禍の影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K12227
研究機関気象庁気象研究所

研究代表者

工藤 玲  気象庁気象研究所, 気象観測研究部, 主任研究官 (00414508)

研究分担者 入江 仁士  千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 教授 (40392956)
西澤 智明  国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 室長 (10462491)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードエアロゾル / 気候変動 / コロナ
研究実績の概要

本研究では、約半世紀に及ぶ日本周辺域のエアロゾルの長期変動を明らかにし、地球システムモデルの再現性の検証、そして、コロナ禍の影響を調べることを目的とし、気象庁の長期日射観測の解析、環境省の大気汚染物質広域監視システムのデータ解析、SKYNETとAD-Netの複合解析、衛星観測の解析を進めている。今年度は、SKYNETとAD-Netの複合解析、衛星観測の解析、地球システムモデルの再現性の検証を実施した。SKYNETとAD-Netの7地点データを複合解析することで、2005年から2021年のエアロゾル組成(水溶性・光吸収性・ダスト・海塩粒子)の鉛直分布について、大気境界層と自由大気に分けて長期変動を調べた。その結果、ユーラシア大陸から離れた地点では大気境界層内の水溶性・光吸収性粒子の減少、大陸に近い地点では大気境界層と自由大気内の水溶性粒子の減少が顕著であることが分かった。2007年から2021年のA-Trainの衛星観測データを解析し、東アジア域のエアロゾル組成の変動を調べた。その結果、中国の概ね全域から西日本にかけて、水溶性粒子が顕著に減少している領域が広がっていることが分かった。特に、海上から日本域にかけては上空での減少が顕著であり、上述のSKYNETとAD-Netの解析結果と整合的であった。地球システムモデル(MRI-ESM2)のエアロゾルの光学的厚さの変動を、日射観測から得られた1933年から2021年までの解析結果と比較したところ、モデルは1970年代まで観測と整合的な変動を示していたが、1980年代以降のエアロゾルの減少傾向を再現できていないことが分かった。そして、近年のアジアの変動を取り入れた最新のエミッションインベントリに変更したところ、観測と整合的な結果を示すことが分かった。

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

当所の計画通り、SKYNETとAD-Netの複合解析、A-Trainの衛星観測の解析によって、東アジア域のエアロゾル組成の長期変動を調べた。その結果、組成に関数する長期的な変動傾向を導出することができた。さらに、地球システムモデルと観測結果の比較を行い、モデルが再現できていない期間とその要因を判明させた。

今後の研究の推進方策

予定していた全ての地上・衛星観測データの解析結果と地球システムモデルの結果がそろったため、長期的な変動傾向を定量化し、全ての結果の整合性を調べる。また、長期的な変動の中でコロナ禍の影響を定量化し、結果をまとめる。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍のため、国内外を移動する出張を見合わせたことにより、次年度使用額が生じた。現在は感染状況が沈静化してきているため、令和5年度は成果発表のために使用することを計画している。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2022 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 8件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] NASA/メリーランド大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      NASA/メリーランド大学
  • [国際共同研究] チュラロンコン大学(タイ)

    • 国名
      タイ
    • 外国機関名
      チュラロンコン大学
  • [国際共同研究] IMD/IITM/ARIES(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      IMD/IITM/ARIES
  • [国際共同研究] CNR-ISAC(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      CNR-ISAC
  • [国際共同研究] Valencia University(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      Valencia University
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      2
  • [雑誌論文] Demonstration of aerosol profile measurement with a dual-wavelength high-spectral-resolution lidar using a scanning interferometer2022

    • 著者名/発表者名
      Jin Yoshitaka、Nishizawa Tomoaki、Sugimoto Nobuo、Takakura Satoru、Aoki Makoto、Ishii Shoken、Yamazaki Akihiro、Kudo Rei、Yumimoto Keiya、Sato Kaori、Okamoto Hajime
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 61 ページ: 3523~3523

    • DOI

      10.1364/AO.451707

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stratospheric Aerosol Characteristics from the 2017?2019 Volcanic Eruptions Using the SAGE III/ISS Observations2022

    • 著者名/発表者名
      Madhavan Bomidi Lakshmi、Kudo Rei、Ratnam Madineni Venkat、Kloss Corinna、Berthet Gwena?l、Sellitto Pasquale
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 15 ページ: 29~29

    • DOI

      10.3390/rs15010029

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Peculiar COVID-19 effects in the Greater Tokyo Area revealed by spatiotemporal variabilities of tropospheric gases and light-absorbing aerosols2022

    • 著者名/発表者名
      Damiani Alessandro、Irie Hitoshi、Belikov Dmitry A.、Kaizuka Shuei、Hoque Hossain Mohammed Syedul、Cordero Raul R.
    • 雑誌名

      Atmospheric Chemistry and Physics

      巻: 22 ページ: 12705~12726

    • DOI

      10.5194/acp-22-12705-2022

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Quantitative evaluation of mixed biomass burning and anthropogenic aerosols over the Indochina Peninsula using MERRA-2 reanalysis products validated by sky radiometer and MAX-DOAS observations2022

    • 著者名/発表者名
      Ohno Takeru、Irie Hitoshi、Momoi Masahiro、da Silva Arlindo M.
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 9 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s40645-022-00520-4

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 工場内浮遊粒子状物質の測定を目的とする 小型ミー散乱ライダーの開発2022

    • 著者名/発表者名
      成信之, 板谷庸平, 横川守久, 神慶孝, 杉本伸夫, 西澤智明
    • 雑誌名

      レーザセンシング学会誌

      巻: 3 ページ: 71~78

    • 査読あり
  • [学会発表] 全天カメラによる雲分布・雲底高度分布の推定2022

    • 著者名/発表者名
      工藤玲, 高野松美
    • 学会等名
      日本気象学会2022年度春季大会
  • [学会発表] 地上・衛星観測によるエアロゾルの長期変動解析2022

    • 著者名/発表者名
      工藤玲, 入江仁, 西澤智明, 日暮明子, 藤谷雄二, 長谷川就一, 大河原望, 大島長, San-Woo Kim, Pradeep Khatri, 竹村俊彦, 弓本桂也, 中川勝之
    • 学会等名
      日本気象学会2022年度秋季大会
  • [学会発表] PBL Atmospheric Composition Observation Capabilities by the International Air Quality and Sky Research Remote Sensing (A-SKY) Network2022

    • 著者名/発表者名
      Irie, H., A. Damiani, T. Ohno, S. Kaizuka, T. Takemura, P. Khatri, T. Jarupongsakul, M. Naja, and S.-W. Kim
    • 学会等名
      The 13th International GEMS workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] Relationships of PM2.5 and BC mass concentrations with optical properties derived from simultaneous skyradiometer/MAX-DOAS observations: from continuous observations at Chiba and Fukue in 2019-20202022

    • 著者名/発表者名
      Kaizuka, S., H. Irie, A. Damiani, T. Takamura, Y. Kanaya, and T. Nakayama
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of carbonaceous aerosol AAOD from long-term sky radiometer observations and validation of MERRA-2 reanalysis data2022

    • 著者名/発表者名
      Ohno, T., H. Irie, K. Yamaguchi, and A. Damiani
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of the aerosol effect on the surface reflectance retrieval using Himawari-8 AHI images over land2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto H., and H. Irie
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] PBL Atmospheric Composition Observation Capabilities by the International Air Quality and Sky Research Remote Sensing (A-SKY) Network2022

    • 著者名/発表者名
      Irie, H., A. Damiani, T. Ohno, S. Kaizuka, T. Takemura, P. Khatri, T. Jarupongsakul, M. Naja, and S.-W. Kim
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of the impact of climate change on transboundary air pollution aerosol over Eastern Asia based on observational data2022

    • 著者名/発表者名
      Ying Cai, Hitoshi Irie, Alessandro Damiani, Syuichi Itahashi, Toshihiko Takemura
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
  • [学会発表] Relationships of PM2.5 and BC mass concentrations with optical properties derived from simultaneous skyradiometer/MAX-DOAS observations from continuous observations at Chiba and Fukue in 2019-20202022

    • 著者名/発表者名
      Kaizuka, S, H. Irie, A. Damiani, T. Takamura, Y. Kanaya, T. Nakayama
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
  • [学会発表] Skyradiometer/MAX-DOASの同時観測から得られたエアロゾル光学特性とPM2.5およびBCの質量濃度との関係―2019-2021年の千葉・福江での連続観測から―2022

    • 著者名/発表者名
      海塚収英、入江仁士、Alessandro Damiani、高村民雄、金谷有剛、中山智喜
    • 学会等名
      第27回大気化学討論会
  • [学会発表] スカイラジオメーターの長期観測による東アジア域の炭素性エアロゾルAAODの推定2022

    • 著者名/発表者名
      大野健、入江仁士、山口航大、Alessandro Damiani
    • 学会等名
      第27回大気化学討論会
  • [学会発表] MAX-DOAS法を用いた日本の大気境界層中の二酸化硫黄濃度の要因解明2022

    • 著者名/発表者名
      米谷颯太、入江仁士
    • 学会等名
      第27回大気化学討論会
  • [学会発表] SKYNETデータを用いたHimawari-8 AHIエアロゾルプロダクト検証2022

    • 著者名/発表者名
      山本浩万、入江仁士
    • 学会等名
      第25回 環境リモートセンシングシンポジウム
  • [学会発表] 福岡・佐賀広域で観測された近年例を見ない二酸化硫黄 (SO2) 高濃度事例2022

    • 著者名/発表者名
      高島久洋、米谷颯太、乙部直人、入江仁士
    • 学会等名
      第25回 環境リモートセンシングシンポジウム
  • [学会発表] エアロゾルデータ同化に向けた衛星観測データセットの構築2022

    • 著者名/発表者名
      西澤智明, 神慶孝, 日暮明子, 清水厚, 谷本浩志, 五藤大輔
    • 学会等名
      第40回レーザセンシングシンポジウム
  • [学会発表] データ同化に向けたエアロゾル等衛星観測データセットの構築2022

    • 著者名/発表者名
      西澤智明,神慶孝,日暮明子,清水厚,谷本浩志,五藤大輔
    • 学会等名
      2022年度日本気象学会秋季大会
  • [学会発表] An Algorithm to Retrieve Aerosol Optical Properties from ATLID and MSI Measurements2022

    • 著者名/発表者名
      Nishizawa T., Kudo R., Higurashi A., Satory T., Oikawa E., Okamoto H.
    • 学会等名
      ILRC 30
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of aerosol and cloud retrieval algorithms using EarthCARE satellite onboard ATLID and MSI and ground validation2022

    • 著者名/発表者名
      Nishizawa T., Kudo R., Takakura S., Higurashi A., Jin Y., Oikawa E., Okamoto H.
    • 学会等名
      The Joint PI Meeting of JAXA Earth Observation Missions FY2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Developments of algorithms to detect cloud layers and retrieve optical properties of atmospheric particles using MOLI2022

    • 著者名/発表者名
      Nishizawa T., Shimizu A., Nakajima Y. T.
    • 学会等名
      The Joint PI Meeting of JAXA Earth Observation Missions FY2022
    • 国際学会
  • [備考] SKYNETホームページ(千葉大学CEReS)

    • URL

      http://atmos3.cr.chiba-u.jp/skynet/

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公開日: 2023-12-25  

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