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2013 年度 実績報告書

黄砂とサハラダストの比較研究-ダストフラックスの推定と気候への影響

研究課題

研究課題/領域番号 24340111
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, 教授 (50214242)

研究分担者 星野 仏方  酪農学園大学, 農学生命科学部, 教授 (80438366)
竹見 哲也  京都大学, 防災研究所, 准教授 (10314361)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード黄砂 / サハラダスト / ダストの光学特性 / 放射強制力 / ダスト発生のモデル化 / ダストフラックス
研究概要

本研究の目的は、黄砂とサハラダストに関する現地観測-衛星リモートセンシング-モデリングの研究成果を融合し、ダストフラックスの推定および放射強制力などの気候影響について比較研究を行うことである。本研究の柱である、中国西域と北アフリカの現地観測は、政治情勢の悪化により、変更を余儀なくされ、観測代替地としてモンゴル・ゴビ砂漠を選定した。黄砂とサハラダストの比較研究のため、衛星搭載ライダーCALIPSO・雲レーダーCloudSat・ECMWF再解析の結合データの解析を行った。主な研究成果を以下に記す。
1)神、甲斐ほかは、CALIPSO・CloudSat・ECMWF再解析の結合データを用いて、ダスト(黄砂とサハラダスト)の発生・輸送および光学特性の解析を行った。特に、神は雲マスクの改良を行い、誤判別雲(濃いダストはしばしば雲と誤判別される)を検出する方法を開発した。この方法をスペースライダーのグローバルデータに適用すると、サハラ砂漠やタクラマカン・ゴビ砂漠上空で、誤判別問題を回避できることがわかった。
2)甲斐、神は、2013年5月、シーロメーターをモンゴル・ダランザドガド気象台(ゴビ砂漠)に設置し、黄砂プロファイルの連続観測を開始した。観測データはインターネットを通じて、1時間ごとに、名古屋大学の甲斐研究室に転送され、解析されている。現地に設置したWEBカメラから圃場の様子をモニターすることができる。この連続観測により、黄砂プロファイルの季節変化およびダストの境界層から自由対流圏への輸送過程を解析した。
3)竹見は、数値計算用のワークステーションとスパコンと併用しながら、複雑地形上の気流の解析を行った。星野は、昨年から引き続き、現地調査と衛星リモートセンシングにより、最新の植生・粗度情報・土壌水分を地表面モデルに取り込む作業を行った。

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

中国西域と北アフリカの現地観測は、政治情勢の悪化により、変更を余儀なくされた。その対応策として、①観測代替地として、モンゴル・ゴビ砂漠の選定、②衛星搭載ライダーCALIPSO・雲レーダーCloudSat・ECMWF結合データの解析を行い、ほぼ計画通りの成果が得られた。
①に関しては、2013年5月からダランザドガド気象台にシーロメーターを設置し、連続観測を開始している。観測データはインターネットを通じて、名古屋大学甲斐研究室の転送され、解析が進められている。
②に関しては、スペースライダーデータの処理の際、雲/エアロゾルの誤判別問題が生じるが、この問題を回避する方法を開発した。

今後の研究の推進方策

①南ゴビ(ダランザドガド気象台)に設置したシーロメーターの観測データを解析し、発生源地域における黄砂プロうファイルの季節変化、およびダストイベントごとに境界層から自由対流圏へのダスト輸送プロセスを解明する。
②発生源地域における植生分布と環境条件との関係を明らかにする。
③シーロメーターでとらえられたダストイベントを対象に、ダストの発生・輸送機構を数値モデルで再現し、そのメカニズムを考察する。

次年度の研究費の使用計画

モンゴルでの黄砂観測を推進する。現地観測の結果を数値モデルに取り入れて、黄砂の発生・輸送機構を調べる。
直接経費次年度使用額は、シーロメーター観測のための消耗品等に使用する。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (14件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Conference Agenda of the Third International Symposium on Atmospheric Light Scattering and Remote Sensing2013

    • 著者名/発表者名
      Kai, K.,and K. Kwawamoto ed.
    • 雑誌名

      Third International Symposium on Atmospheric Light Scattering and Remote Sensing

      巻: 3 ページ: 1-56

  • [雑誌論文] モンゴル国過放牧地域における生態系エンジニアの働きによる草原の回復メカニズム2013

    • 著者名/発表者名
      川島健二、星野仏方、澤向麻里絵、S. Ganzorig、浅川満彦、N. Batsaikhan、C. Augugliaro
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Grassland Science

      巻: 59 ページ: 217-220

    • DOI

      10.1109/IGARSS.2013.6723400

    • 査読あり
  • [学会発表] 衛星ライダーを用いたサハラダストの大西洋域への輸送に関する研究

    • 著者名/発表者名
      田村勇一、神慶孝、甲斐憲次
    • 学会等名
      日本気象学会2013年度春季大会
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター
  • [学会発表] Temporal and spatial characteristics of dust outbreaks in Gobi desert during springtime from 1999-2010

    • 著者名/発表者名
      Wu, J., K. Kai
    • 学会等名
      日本気象学会2013年度春季大会
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター
  • [学会発表] CloudSat/CALIPSOを用いたエアロゾル層内における氷粒子の微物理特性

    • 著者名/発表者名
      神慶孝、甲斐憲次、岡本創、萩原雄一朗
    • 学会等名
      日本気象学会2013年度春季大会
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター
  • [学会発表] 地上ライダーを用いた日本の都市域における大気境界層の構造に関する気候学的研究

    • 著者名/発表者名
      小畑敦史、神慶孝、甲斐憲次、杉本伸夫
    • 学会等名
      日本気象学会2013年度春季大会
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター
  • [学会発表] Ceilometer observation of dust profile and fluz in the Gobi desert, Mongolia

    • 著者名/発表者名
      KAI, K., K. Kawai, Y. JIN, Aruhan et al.
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Atmospheric Light Scattering and Remote Sensing
    • 発表場所
      名古屋大学
  • [学会発表] Detection of misclassified clouds in CALIPSO lidar observation

    • 著者名/発表者名
      Jin, Y., K. Kai et al.
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Atmospheric Light Scattering and Remote Sensing
    • 発表場所
      名古屋大学
  • [学会発表] 第3回大気中の光散乱とリモートセンシングに関する国際シンポジウムISALSaRS'13の報告

    • 著者名/発表者名
      甲斐憲次、河本和明
    • 学会等名
      第31回レーザーセンシングシンポジウム
    • 発表場所
      ホテル岡田(箱根町)
  • [学会発表] CloudSat-CALIPSO-MODIS雲マスクを用いた誤判別雲の検出手法の開発

    • 著者名/発表者名
      神慶孝、岡本創、萩原雄一朗、甲斐憲次
    • 学会等名
      日本気象学会2013年度秋季大会
    • 発表場所
      仙台国際センター
  • [学会発表] モンゴルにおける黄砂の発生と環境レジームシフトに関する研究

    • 著者名/発表者名
      甲斐憲次
    • 学会等名
      第8回大気バイオエアロゾルシンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学中之島センター
  • [学会発表] モンゴル・ダランザドガドにおけるアジアダストのシーロメーター観測

    • 著者名/発表者名
      河合慶、甲斐憲次、神慶孝、星野仏方、杉本伸夫、D.Batdorj
    • 学会等名
      第18 回大気ライダー研究会
    • 発表場所
      首都大学東京秋葉原キャンパス
  • [学会発表] 暖候期から寒候期へ移行する時期におけるウランバートルの大気境界層の構造と大気汚染に関する研究

    • 著者名/発表者名
      王敏叡、甲斐憲次、杉本伸夫、D.Batdorj
    • 学会等名
      第18 回大気ライダー研究会
    • 発表場所
      首都大学東京秋葉原キャンパス
  • [学会発表] モンゴル国南・ゴビ砂漠から発生する黄砂の発生源の地表面特性

    • 著者名/発表者名
      星野仏方、出村雄太、祖父江侑紀、プレブセレン・ツェデンダンバ、甲斐憲次、ダッシュドンドッグ・バットドルチ
    • 学会等名
      酪農学園大学ほか公開シンポジウム
    • 発表場所
      酪農学園大学学生ホール
  • [学会発表] 気象場を考慮した都市大気流れの建物解像LESモデリング

    • 著者名/発表者名
      竹見哲也、中山浩成
    • 学会等名
      日本気象学会2013年度春季大会
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター
  • [学会発表] Downscaling simulations from mesoscales to district-scales by merging NWP and CFD models

    • 著者名/発表者名
      Takemi, T., H. Nakayama
    • 学会等名
      International Symposium on Earth-Science Challenges 2013
    • 発表場所
      Obaku Plaza, Kyoto University
  • [図書] 積雲とダスト2014

    • 著者名/発表者名
      竹見哲也
    • 総ページ数
      258-296
    • 出版者
      「低温科学第72巻 雲とエアロゾルをつなぐ観測とモデリング」,藤吉康志編,北海道大学低温科学研究所
  • [図書] 変動する自然環境に左右されるモンゴル高原の遊牧2013

    • 著者名/発表者名
      星野仏方
    • 総ページ数
      100
    • 出版者
      アフロ・ユーラシア内陸乾燥地文明研究叢書7
  • [備考] 黄砂とサハラダストの比較研究 -ダストフラックスの確定と気候への影響-

    • URL

      http://www7a.biglobe.ne.jp/~kai_lab_nagoya-u/kakenhi.html

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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