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

2023 年度 実績報告書

• 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、環境省の大気汚染物質広域監視システムのデータ、SKYNET、AD-Net、衛星観測の解析を進めている。今年度は、各データの解析結果から得られた長期変動を定量化し、地球システムモデルとの整合性を検証した。また、コロナ禍による経済活動自粛の影響を調べた。
観測から得られたエアロゾルの変動は、1930～1950年に停滞、1950～1970年に急増、1970～1995年に停滞か減少、1995～2021年に減少していた。それに対して、最新のエミッションデータを取り込んだ地球システムモデルの結果は、1970～1995年に観測と異なるエアロゾルの微増を示していたが、他の期間は観測と整合的な変動であった。特に、2005～2021年のエアロゾル光学的厚さの変動は、モデル、衛星、地上リモートセンシングの間で整合性が取れており、－0.04～0.09/decadeの減少傾向にあった。
コロナ禍の影響について、緊急事態宣言が出ていた期間を経済活動自粛期間と定めて、地上リモートセンシングによって観測されたエアロゾル光学的厚さの変動を調べた。コロナ禍が始まった2020年3月に、札幌と福岡では光学的厚さの有意な減少が見られた。しかし、他の期間、地点では顕著な変動は見られなかった。このため、コロナ禍の影響は限定的であったと考えられる。

研究成果

• [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] Global 3-D distribution of aerosol composition by synergistic use of CALIOP and MODIS observations (2023)
  • 著者名/発表者名: Kudo Rei、Higurashi Akiko、Oikawa Eiji、Fujikawa Masahiro、Ishimoto Hiroshi、Nishizawa Tomoaki
  • 雑誌名: Atmospheric Measurement Techniques 巻: 16 ページ: 3835～3863
  • DOI: 10.5194/amt-16-3835-2023
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development and Classification of Japanese-Region-Specific Aerosol Models Based on 10-Year Sky Radiometer Observations (2023)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Hiroyasu、Irie Hitoshi、Momoi Masahiro、Ohno Takeru、Yamamoto Hirokazu、Khatri Pradeep、Sano Itaru、Okumura Hiroshi、Kobayashi Hiroshi
  • 雑誌名: SOLA 巻: 19 ページ: 210～216
  • DOI: 10.2151/sola.2023-027
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Continuous observations from horizontally pointing lidar, weather parameters and PM_2.5: a pre-deployment assessment for monitoring radioactive dust in Fukushima, Japan (2023)
  • 著者名/発表者名: Lagrosas Nofel、Okubo Kosuke、Irie Hitoshi、Matsumi Yutaka、Nakayama Tomoki、Sugita Yutaka、Okada Takashi、Shiina Tatsuo
  • 雑誌名: Atmospheric Measurement Techniques 巻: 16 ページ: 5937～5951
  • DOI: 10.5194/amt-16-5937-2023
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] An Algorithm to Retrieve Aerosol Optical Properties from ATLID and MSI Measurements (2023)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa Tomoaki、Kudo Rei、Higurashi Akiko、Takakura Satoru、Oikawa Eiji、Okamoto Hajime
  • 雑誌名: Proceedings of the 30th International Laser Radar Conference 巻: 30 ページ: 249～256
  • DOI: 10.1007/978-3-031-37818-8_33
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Difference of the Depolarization Ratio Detected at Locally Generated Dust and Transported Asian Dust Over Japan with AD-Net (2023)
  • 著者名/発表者名: Shimizu Atsushi、Nishizawa Tomoaki、Jin Yoshitaka、Sugimoto Nobuo
  • 雑誌名: Proceedings of the 30th International Laser Radar Conference 巻: 30 ページ: 811～816
  • DOI: 10.1007/978-3-031-37818-8_104
  • 査読あり
• [学会発表] ひまわり8/9号エアロゾルプロダクトを用いた陸域大気補正アルゴリズムの検討 (2024)
  • 著者名/発表者名: 山本浩万、入江仁士
  • 学会等名: 第26回 環境リモートセンシングシンポジウム
• [学会発表] ライダーを用いた大気エアロゾルの観測 (2024)
  • 著者名/発表者名: 西澤智明
  • 学会等名: 第７１回応用物理学会春季学術講演会
  • 招待講演
• [学会発表] EarthCARE衛星搭載ライダーによるエアロゾル観測 (2024)
  • 著者名/発表者名: 西澤智明、神慶孝、日暮明子、清水厚、杉本伸夫、岩井宏徳、青木誠、Panandrea S., 入江仁士、工藤玲、及川英治、酒井哲、安永数明、勝俣昌己、城岡竜一、弓本桂也、佐藤可織、岡本創
  • 学会等名: 2023年度陸別・母子里ユーザーズミーティング
  • 招待講演
• [学会発表] Long-term trend of aerosol composition retrieved from CALIOP and MODIS observations (2023)
  • 著者名/発表者名: Rei Kudo, Akiko Higurashi, Eiji Oikawa, Masahiro Fujikawa, Tomoaki Nishizawa
  • 学会等名: ESA-JAXA Pre-Launch EarthCARE Scicece and Validation Workshop
  • 国際学会
• [学会発表] 地表面の不均質性を組込んだスカイラジオメータよるエーロゾルの解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 工藤玲、米川直志、中川勝之
  • 学会等名: 日本気象学会2023年度秋季大会
• [学会発表] エアロゾルによるカメラの撮影画像の変化 (2023)
  • 著者名/発表者名: 工藤玲、梶野瑞王
  • 学会等名: 日本気象学会2023年度秋季大会
• [学会発表] CALIOP-MODIS複合解析によるエアロゾル組成の長期変動 (2023)
  • 著者名/発表者名: 工藤玲、日暮明子、及川栄治、藤川雅大
  • 学会等名: 第41回レーザーセンシングシンポジウム
• [学会発表] Validation of Himawari-8 AHI Level-2 and Level-3 aerosol products with MODIS and ground-based data under clear-sky conditions (2023)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, H., and H. Irie
  • 学会等名: International Geoscience and Remote Sensing Simposium (IGARSS) 2023
  • 国際学会
• [学会発表] Validation of Himawari-8/9 AHI aerosol products for land atmospheric correction (2023)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, H., and H. Irie
  • 学会等名: The 1st Expert Workshop on Advancing International Constellation of Geostationary Satellites for Terrestrial Monitoring
  • 国際学会
• [学会発表] Promotion of applied researches with GCOM-C atmosphere products by precise validation utilizing SKYNET and A-SKY international ground-based remote sensing observation networks (2023)
  • 著者名/発表者名: Irie, H.
  • 学会等名: Joint PI Meeting of Global Environment Observation Mission
  • 国際学会
• [学会発表] Quality assessment of cloud properties observed by SGLI/GCOM-C (2023)
  • 著者名/発表者名: Khatri, P., T. Hayasaka, and Irie, H.
  • 学会等名: Joint PI Meeting of Global Environment Observation Mission
  • 国際学会
• [学会発表] Evaluation of atmospheric correction algorithm using HIMAWARI-8/9 AHI aerosol products for VNIR-SWIR spectral imageries over land (2023)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, H., and H. Irie
  • 学会等名: 2023 AGU Fall Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Performance study of generic atmospheric correction for Himawari-8 AHI reflective solar bands data using satellite-based aerosol products, and ground-based sunphotometer data (2023)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, H., and H. Irie
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
• [学会発表] 東アジアの越境大気汚染エアロゾルの経路に及ぼす気候変動の影響の検出可能性 (2023)
  • 著者名/発表者名: 蔡穎、入江仁士、A. Damiani、板橋秀一、竹村俊彦
  • 学会等名: 日本気象学会
• [学会発表] ライダーを用いた大気エアロゾル・雲の観測 (2023)
  • 著者名/発表者名: 西澤智明
  • 学会等名: 第６９回光波センシング技術研究会講演会
  • 招待講演
• [学会発表] EarthCARE衛星搭載ライダー・イメージャーを用いたエアロゾル・雲導出アルゴリズムの開発（２） (2023)
  • 著者名/発表者名: 西澤智明, 工藤玲, 及川栄治, 日暮明子, 神慶孝,岡本創
  • 学会等名: 第41回レーサセンシングシンポジウム
• [学会発表] Aerosol observation using ATLID and CALIOP and its application (2023)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa T., Kudo R., Oikawa E., Higurashi A., Jin Y., Okamoto H.
  • 学会等名: ESA-JAXA Pre-Launch EarthCARE Science and Validation Workshop
  • 国際学会
• [学会発表] Validation of the EarthCARE ATLID and MSI products using ground-based lidar and sunphotometry measurements in East Asia (2023)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa T., Jin Y., Higurashi A., Kudo R., Irie H., Yasunaga K., Katsumata M., Yumimoto K., Ishii S., Okamoto H., Sato K., Nakajima T. Y.
  • 学会等名: ESA-JAXA Pre-Launch EarthCARE Science and Validation Workshop
  • 国際学会
• [学会発表] Development of an aerosol retrieval algorithm using the EarthCARE satellite onboard lidar and imager (2023)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa T., Kudo R., Higurashi A., Jin Y., Oikawa E., Okamoto H.
  • 学会等名: 28th IUGG
  • 国際学会
• [備考] SKYNET
  • URL: https://skynet.irie-lab.jp/
• [備考] SKYNET Data Center
  • URL: https://www.skynet-isdc.org/
• [備考] AD-Net
  • URL: https://www-lidar.nies.go.jp/AD-Net/