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2017 年度 実績報告書

多波長ライダーと化学輸送モデルを統合したエアロゾル5次元同化に関する先導的研究

研究課題

研究課題/領域番号 25220101
研究機関九州大学

研究代表者

鵜野 伊津志  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (70142099)

研究分担者 杉本 伸夫  国立研究開発法人国立環境研究所, 環境計測研究センター, フェロー (90132852)
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, 准教授 (40392956)
弓本 桂也  九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (50607786)
金谷 有剛  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究開発センター, 研究開発センター長代理 (60344305)
長田 和雄  名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (80252295)
安永 数明  富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 教授 (50421889)
研究期間 (年度) 2013-05-31 – 2018-03-31
キーワードエアロゾル / ライダー / 同化モデル / 再解析 / PM2.5 / アジア
研究実績の概要

エアロゾル自動計測器によるエアロゾル組成情報をもとに、開発したライダーデータ処理アルゴリズムの推定精度の検証を進めた。ライダーデータ処理アルゴリズムによる福岡、富山、沖縄の 3 地点の測定データの解析を更に進め、モデル同化に適したデータセットを構築し、エアロゾルの高濃度イベントの抽出(黄砂飛来、大気汚染粒子の滞留、海塩粒子の移流など)とそのイベント毎の光学特性のモデル化を作成した。
ライダー観測と化学輸送モデルを結びつける観測オペレータを完成した。観測オペレータでは、化学輸送モデルのシミュレーション結果から、多波長ラマンライダーと同じエアロゾル消散係数 (2 波長)、後方散乱係数 (3 波長)、 2 偏光解消度の計 7 チャンネルの情報を再現した。
エアロゾル成分毎の同化実験に先駆けて、黄砂計測に絞った解析と同化実験を取りまとめた。MODIS、 ADNET 2波長地上ライダーも含めたさまざまなデータを活用した黄砂同化システムを構築した。観測データを同化することで黄砂発生に関わるソース関数を最適化し、2015年春の大規模黄砂イベントを対象に黄砂発生域と下流域において様々な観測データを用いた検証を行い、同化結果の妥当性を確認し、研究成果を3編の学術論文として発表した。
黄砂同化システムをエアロゾル成分毎に拡張し、衛星観測結果を用いた同化再解析を行った。再解析では、モデル結果と観測結果の精度を確認しながら、同化システムを多成分同時同化システムに拡張し、エアロゾル再解析データセットとして構築・ホームページ上に公開し、エアロゾル再解析結果は学術論文として発表した。
平成29年10月に富山大学でワークショップ「Workshop on Aerosol Observation and its Impact in East and Southeast Asia」を開催した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (59件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (26件) (うち国際共著 20件、 査読あり 22件、 オープンアクセス 16件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] 九州大学筑紫キャンパスにおけるアンモニア態窒素と無機硝酸態窒素のガス・粒径別エアロゾル濃度の季節変化2018

    • 著者名/発表者名
      長田和雄,上口友輔,桑原昇平,Pan Xiaole,原由香里,鵜野伊津志,山本重一
    • 雑誌名

      エアロゾル研究

      巻: 33 ページ: 31-39

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Assimilation and Forecasting Experiment for Heavy Siberian Wildfire Smoke in May 2016 with Himawari-8 Aerosol Optical Thickness2018

    • 著者名/発表者名
      Keiya YUMIMOTO, Taichu Y. TANAKA, Mayumi YOSHIDA, Maki KIKUCHI, Takashi M. NAGAO, Hiroshi MURAKAMI, Takashi MAKI
    • 雑誌名

      Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. Ⅱ

      巻: 印刷中 ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多波長ミー・ラマンライダー観測システムを用いた大気汚染排出量の最適化2018

    • 著者名/発表者名
      弓本 桂也、鵜野 伊津志、西澤 智明、王 哲、原 由香里、清水 厚、杉本 伸夫、松井 一郎
    • 雑誌名

      九州大学応用力学研究所所報

      巻: 154 ページ: 18-25

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Optical properties of mixed aerosol layers over Japan derived with multi-wavelength Mie-;Raman lidar system2017

    • 著者名/発表者名
      Hara, Y., Nishizawa, T., Sugimoto, N., Matsui, I., Pan, X.L., Kobayashi, H., Osada, K. and I.Uno
    • 雑誌名

      Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer

      巻: 188 ページ: 20-27

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Chinese province-scale source apportionments for sulfate aerosol in 2005 evaluated by the tagged tracer method2017

    • 著者名/発表者名
      Itahashi Syuichi、Hayami Hiroshi、Yumimoto Keiya、Uno Itsushi
    • 雑誌名

      Environmental Pollution

      巻: 220 ページ: 1366~1375

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.envpol.2016.10.098

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nitrate transboundary heavy pollution over East Asia in winter2017

    • 著者名/発表者名
      Itahashi, S., I. Uno, K. Osada, Y. Kamiguchi, S. Yamamoto, K. Tamura, Z. Wang, Y. Kurosaki and Y. Kanaya
    • 雑誌名

      Atmos. Chem. Phys.

      巻: 17 ページ: 3823-3843

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ground-based network observation using Mie-Raman lidars and multi-wavelength Raman lidars and algorithm to retrieve distributions of aerosol components2017

    • 著者名/発表者名
      Nishizawa, T., N. Sugimoto, I. Matsui, A. Shimizu, Y. Hara, I., Uno, K.Yasunaga, R. Kudo and S.-W. Kim
    • 雑誌名

      Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer

      巻: 188 ページ: 79-93

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Real-time observational evidence of changing Asian dust morphology with the mixing of heavy anthropogenic pollution2017

    • 著者名/発表者名
      Pan, X.L, I. Uno, Z.Wang, T. Nishizawa, N. Sugimoto, S. Yamamoto, H. Kobayashi, Y. Sun, P. Fu, X. Tang, and Z.F. Wang
    • 雑誌名

      Nature Scientific Reports

      巻: 7 ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Emission characteristics of refractory black carbon aerosols from fresh biomass burning: a perspective from laboratory experiments2017

    • 著者名/発表者名
      Pan X.L., Y. Kanaya, F. Taketani, T. Miyakawa, S. Inomata, Y. Komazaki, H. Tanimoto, Zhe Wang, I. Uno, and Zifa Wang
    • 雑誌名

      Atmos. Chem. Phys.

      巻: 17 ページ: 13001-13016

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Simultaneous Dust and Pollutant Transport over East Asia: the Tripartite Environment Ministers Meeting March 2014 Case Study2017

    • 著者名/発表者名
      Uno,I., K. Yumimoto, X.L. Pan, Z. Wang, K. Osada, S. Itahashi and S. Yamamoto
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 13 ページ: 47-52

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Dust Acid Uptake Analysis during Long-lasting Dust and Pollution Episodes over East Asia based on Synergetic Observation and Chemical Transport Model2017

    • 著者名/発表者名
      Uno,I., K. Yumimoto, K. Osada, Z. Wang, X.L. Pan, S. Itahashi and S. Yamamoto
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 13 ページ: 109-113

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Importance of long-range nitrate transport based on long-term observation and modeling of dust and pollutants over East Asia2017

    • 著者名/発表者名
      Uno,I., K. Yumimoto, K. Osada, Z. Wang, S. Itahashi, X.L. Pan, Y. Hara, S. Yamamoto and T. Nishizawa
    • 雑誌名

      Aerosol and Air Quality Research

      巻: 17 ページ: 3052-3064

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Seasonal variation of fine and coarse mode nitrate and related aerosols over East Asia: Synergetic observation and chemical transport model analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Uno,I., K. Osada, K. Yumimoto, Zhe Wang, S. Itahashi, X. Pan, Y. Hara, Y. Kanaya, S. Yamamoto, and T. D. Fairlie
    • 雑誌名

      Atmos. Chem. Phys.

      巻: 17 ページ: 14181-14197

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Inverse Modeling of Asian Dust Emissions with POPC Observations: A TEMM Dust Sand Storm 2014 Case Study2017

    • 著者名/発表者名
      Yumimoto, K., I. Uno, X.L. Pan, T. Nishizawa, S.-W. Kim and N. Sugimoto
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 13 ページ: 31-35

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] JRAero: the Japanese Reanalysis for Aerosol v1.02017

    • 著者名/発表者名
      Yumimoto, K., Tanaka, T. Y., Oshima, N., and Maki, T.
    • 雑誌名

      Geosci. Model Dev.

      巻: 10 ページ: 3225-3253

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Significant impacts of heterogeneous reactions on the chemical composition and mixing state of dust particles: A case study during dust events over northern China2017

    • 著者名/発表者名
      Wang, Z., Pan, X., Uno, I., Li, J., Wang, Z., Chen, X., Fu, P., Yang, T., Kobayashi, H., Shimizu, A., Sugimoto, N., Yamamoto, S.
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 159 ページ: 83-91

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Modeling the Long-Range Transport of Particulate Matters During Winter in East Asia using NAQPMS and CMAQ2017

    • 著者名/発表者名
      Wang Z. et al.
    • 雑誌名

      Aerosol and Air Quality Research

      巻: 17 ページ: 3065-3078

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Observations of aerosols and trace gases around the Chikushi Campus of Kyushu University2017

    • 著者名/発表者名
      Wang, Z., I. Uno, K. Osada, X. Pan, S. Yamamoto and Y. Kanaya
    • 雑誌名

      Reports of Research Institute for Applied Mechanics, Kyushu University

      巻: 153 ページ: 113-129

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Analysis of the Seasonal Variation in Atmospheric NH3 over East Asia2017

    • 著者名/発表者名
      Wang, Z., I. Uno, K. Osada, S. Itahashi, K. Yumimoto and S. Yamamoto
    • 雑誌名

      Reports of Research Institute for Applied Mechanics, Kyushu University

      巻: 153 ページ: 130-141

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Observed and Modeled Mass Concentrations of Organic Aerosols and PM2.5 at Three Remote Sites around the East China Sea: Roles of Chemical Aging2017

    • 著者名/発表者名
      Kanaya, Y., H. Matsui, F. Taketani, X. Pan, Y. Komazaki, Z. Wang, L. Chang, D. Kang, M. Choi, S.-Y. Kim, C.-H. Kang, A. Takami, H. Tanimoto, K. Ikeda, and K. Yamaji
    • 雑誌名

      Aerosol and Air Quality Research

      巻: 17 ページ: 3091-3105

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ソース・レセプター解析による西日本・日本海沿岸へのPM2.5越境輸送2017

    • 著者名/発表者名
      桑原昇平, 鵜野伊津志, 王哲, 板橋秀一, 弓本桂也, 長田和雄, 山本重一
    • 雑誌名

      九州大学応用力学研究所所報

      巻: 152 ページ: 1-11

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ひまわり8号データを用いたエアロゾル同化予測システムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      弓本桂也
    • 雑誌名

      エアロゾル研究

      巻: 32 ページ: 101-107

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ソース・レセプター手法を用いた西日本・日本海沿岸へのPM2.5越境輸送の解析2017

    • 著者名/発表者名
      鵜野伊津志, 桑原昇平, 王哲, 板橋秀一, 弓本桂也, 長田和雄, 山本重一
    • 雑誌名

      エアロゾル研究

      巻: 32 ページ: 188-198

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] PM2.5越境汚染は終焉にむかっているか?2017

    • 著者名/発表者名
      鵜野伊津志、王哲、板橋秀一、弓本桂也、長田和雄、入江仁士、山本重一、早崎将光、菅田誠治
    • 雑誌名

      大気環境学会誌

      巻: 52 ページ: 177-184

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Aerosol observation using multi-wavelength Mie-Raman lidars of the AD-Net and aerosol component analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Nishizawa T., N. Sugimoto, A. Shimizu, I. Uno, and R. Kudo
    • 雑誌名

      ILRC proc.

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent Developments with the Asian Dust and Aerosol Lidar Observation Network (AD-Net)2017

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto N.,Shimizu A.,Nishizawa T.,Jin Y.
    • 雑誌名

      28th ILRC proc.

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [学会発表] Inverse modeling with various observation platforms2018

    • 著者名/発表者名
      Yumimoto, K.
    • 学会等名
      9th International Workshop on Atmospheric Modeling Research in East Asia, Kyushu University, Fukuoka, Japan
  • [学会発表] Validation of GCOM-C atmosphere products by SKYNET2018

    • 著者名/発表者名
      Irie, H., P. Khatri, T. Takamura, H. Okamoto, A. Damiani, T. Takano, T. Y. Nakajima, T. Nakajima, T. Nishizawa, and SKYNET community
    • 学会等名
      Joint PI Meeting of Global Environment Observation Mission
  • [学会発表] Status of post-launch atmosphere group validation plan2018

    • 著者名/発表者名
      Irie, H.
    • 学会等名
      Joint PI Meeting of Global Environment Observation Mission
  • [学会発表] 衛星および地上リモートセンシングから浮かび上がってきた大気環境の現状2018

    • 著者名/発表者名
      入江仁士
    • 学会等名
      大気環境学会近畿支部 反応と測定部会2018年講演会
  • [学会発表] PM2.5越境問題は終焉に向かっているか?2017

    • 著者名/発表者名
      鵜野伊津志、王哲、弓本桂也、板橋秀一、長田和雄、入江仁士、山本重一
    • 学会等名
      第58回大気環境学会年会、兵庫医療大学、神戸
  • [学会発表] Aerosol Data Assimilation with Lidar Observations2017

    • 著者名/発表者名
      Yumimoto K.
    • 学会等名
      28th International Laser Radar Conference, Bucharest, Romania
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] エアロゾル版再解析データの開発2017

    • 著者名/発表者名
      弓本桂也
    • 学会等名
      第58回大気環境学会年会、兵庫医療大学、神戸
  • [学会発表] 大気化学再解析とその気候研究への利用:(2)エアロゾル2017

    • 著者名/発表者名
      弓本桂也, 田中泰宙, 大島長, 眞木貴史
    • 学会等名
      気象学会2017年度秋季大会、北海道大学、札幌
  • [学会発表] Introduction to Aerosol Modeling and Data Assimilation in Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Yumimoto, K.
    • 学会等名
      International Workshop on Aerosol Modeling: Lidar observation Technique and Data Assimilation, Direccion Meteorologica de Chile, Santiago, Chile
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Aerosol modeling and Data Assimilation in Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Yumimoto, K.
    • 学会等名
      Itinerary of Workshop on Aerosol Model and Data Assimilation, Servicio Meteorologico Nacional, Buenos Aires, Argentina
  • [学会発表] ひまわり8号で見るエアロゾルの分布と飛来予測2017

    • 著者名/発表者名
      弓本桂也
    • 学会等名
      第21回日本気象学会中部支部公開気象講座、名古屋大学、名古屋
  • [学会発表] 九州大学筑紫キャンパスにおけるアンモニア態窒素と無機硝酸態窒素のガス・粒径別エアロゾル濃度の季節変化2017

    • 著者名/発表者名
      長田和雄, 上口友輔, 桑原昇平, Pan Xiaole, 原由香里, 鵜野伊津志, 山本重一
    • 学会等名
      第34回エアロゾル科学・技術研究討論会、芝浦工業大学
  • [学会発表] Deployment of the 4AZ-MAXDOAS system at Chiba, Japan: the potential to investigate the spatial inhomogeneity of atmospheric components2017

    • 著者名/発表者名
      Irie, H., S. Hoque, and A. Damiani
    • 学会等名
      2017 AGU Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-year MAX-DOAS observations of formaldehyde and glyoxal in Phimai, Thailand2017

    • 著者名/発表者名
      Hoque, S., H. Irie, A. Shimizu, and A. Damiani
    • 学会等名
      2017 AGU Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Causes leading to enhancements in sulfur dioxide concentration observed by MAX-DOAS in Kyusyu2017

    • 著者名/発表者名
      Okuzaki, T., and H. Irie
    • 学会等名
      2017 AGU Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Causes leading to enhancements in sulfur dioxide concentration observed by MAX-DOAS in Kyusyu2017

    • 著者名/発表者名
      Okuzaki, T., and H. Irie
    • 学会等名
      The 8th International DOAS Workshop
  • [学会発表] First MAX-DOAS observations of formaldehyde and glyoxal in Southeast Asia and South Asia2017

    • 著者名/発表者名
      Hoque, S., H. Irie, A. Shimizu, and M. Naja
    • 学会等名
      The 8th International DOAS Workshop
  • [学会発表] MAX-DOAS observations as part of the international remote sensing network SKYNET2017

    • 著者名/発表者名
      Irie, H., S. Hoque, T. Okuzaki, I. Uno, M. Naja, T. Nishizawa, and T. Nakajima
    • 学会等名
      The 8th International DOAS Workshop
  • [学会発表] MAX-DOAS Network Observations in Asia and Russia (MADRAS) since 2007: Overview, OMI satellite data validation and update in 20172017

    • 著者名/発表者名
      Kanaya, Y., M. Nodzu, K. Miyazaki, H. Irie, H. Takashima, M. Gu, J. Chong, Y.-J. Kim, H. Lee, A. Li, F. Si, J. Xu, P. Xie, W. Liu, A. Dzhola, O. Postylyakov, V. Ivanov, A. Borovski, and E. Grechko
    • 学会等名
      The 8th International DOAS Workshop
  • [学会発表] Imaging MAX-DOAS measurements of NO2: observation of urban air pollution and exhause from airplanes2017

    • 著者名/発表者名
      Manago, N., Y. Takara, F. Ando, N. Noro, H. Irie, M. Suzuki, and H. Kuze
    • 学会等名
      The 8th International DOAS Workshop
  • [学会発表] Characterization of aerosols and trace gases in Phimai, Thailand using MAX-DOAS measurements2017

    • 著者名/発表者名
      Hoque, S., H. Irie, and A. Shimizu
    • 学会等名
      The Third Workshop on Atmospheric Composition and the Asian Monsoon (ACAM)
  • [学会発表] Causes leading to enhancements in sulfur dioxide concentration observed by MAX-DOAS in Kyusyu2017

    • 著者名/発表者名
      Okuzaki, T., and H. Irie
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • [学会発表] Characterizatoin of aerosols and trace gases in Phimai, Thailand using MAX-DOAS measurements2017

    • 著者名/発表者名
      Hoque, S., H. Irie, and A. Shimizu
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Deployment of the 4AZ-MAXDOAS system at Chiba, Japan: the potential to investigate the spatial inhomogeneity of atmospheric components2017

    • 著者名/発表者名
      Irie, H.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • [学会発表] MAX-DOASによって観測された九州の二酸化硫黄濃度変動の要因解析2017

    • 著者名/発表者名
      奥﨑昂也, 入江仁士
    • 学会等名
      大気化学討論会
  • [学会発表] 2016年春季KORUS-AQ期間の福江島MAX-DOAS観測:地上・DC-8機・衛星観測および化学輸送モデルとのNO2統合解析2017

    • 著者名/発表者名
      金谷有剛, 関谷高志, 宮崎和幸, 須藤健悟, 竹谷文一, 宮川拓真, 定永靖宗, 入江仁士, 高島久洋
    • 学会等名
      大気化学討論会
  • [学会発表] Deployment of the 4AZ-MAXDOAS system at Chiba, Japan: the potential to investigate the spatial inhomogeneity of atmospheric components2017

    • 著者名/発表者名
      Irie, H.
    • 学会等名
      Workshop on Atmospheric Radiation and Remote Sensing 2017
  • [学会発表] 蛍光偏光パーティクルカウンターに関する提案2017

    • 著者名/発表者名
      杉本伸夫, PAN Xiaole, 西澤智明, 牧輝弥, 宮川拓真, 小林拓
    • 学会等名
      第10回大気バイオエアロゾルシンポジウム
  • [学会発表] ライダーデータを用いたエアロゾル推定手法の性能評価:地上サンプリングデータとの比較2017

    • 著者名/発表者名
      西澤智明、杉本伸夫、清水厚、原由香里、鵜野伊津志
    • 学会等名
      第35回レーザセンシングシンポジウム
  • [学会発表] ライダーデータを用いたエアロゾルコンポーネント推定結果と地上観測データとの比較2017

    • 著者名/発表者名
      西澤智明、杉本伸夫、清水厚、原由香里、鵜野伊津志
    • 学会等名
      2017年度気象学会秋季大会
  • [学会発表] ライダーにより検出された黄砂現象の中長期的な変動2017

    • 著者名/発表者名
      清水厚,杉本伸夫,西澤智明,神慶孝
    • 学会等名
      気象学会2017年度春季大会
  • [備考] 「多波長ライダーと化学輸送モデルを統合したエアロゾル5次元同化に関する先導的研究」

    • URL

      https://www.riam.kyushu-u.ac.jp/taikai/KibanS/index.html

  • [学会・シンポジウム開催] Workshop on Aerosol Observation and its Impact in East and Southeast Asia2017

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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