能動型・受動型測器を用いたエアロゾル放射効果の時空間変動に関する観測研究

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04J02254
• Research Institution: Japan, Meteorological Research Institute
• Principal Investigator: 西澤 智明 気象庁気象研究所, 気候研究部, 特別研究員(PD)
• Keywords: 大気放射 / リモートセンシング / エアロゾル / 能動型測器 / 受動型測器 / ダスト / 海塩エアロゾル / ライダー

Research Abstract

研究計画
本研究は数値モデルの検証データの提供を主眼とし、種々の測器による観測(地上、船舶、衛星)から、エアロゾルの諸物理量の推定及びその空間的・時間的分布の把握を目的としている。そこで観測船「みらい」(海洋研究開発機構)に搭載された2波長偏光ライダー(国立環境研究所)による観測データに開発・改良したアルゴリズムを適用し、西太平洋上のエアロゾルの光学特性の空間分布の把握と共に雲底近傍でのエアロゾル・雲の動態の把握や、雲解像モデルへの導入・検証用のデータセットの作成を行う。
研究成果
「みらい」に搭載された2波長偏光ライダーデータから、3つのエアロゾル種(水溶性・海塩・ダスト)の鉛直分布を推定するフォワードアルゴリズムの開発を行ってきた。本アルゴリズムは検定されたライダー測定値を必要とし、その検定精度は推定精度に大きく影響する。そこで、アルゴリズムを改良し3種エアロゾルの濃度と器械定数を同時推定するバックワードアルゴリズムの開発を行った。本アルゴリズムの推定精度はフォワードアルゴリズムに比べ5倍程度向上しているが、推定方式の違いのため晴天下のデータにしか適用できない。そこで以下の新しい解析方法を考案した。まず、バックワードアルゴリズムを晴天下データに適用してエアロゾル光学特性を導出し、また導出した器械定数から測定値を検定する。その後フォーワードアルゴリズムを雲層下の検定されたデータに適用する。この成果についてまとめた論文を現在Journal of Geophysical Researchへ投稿中である。
両アルゴリズムを日本近海太平洋上および熱帯太平洋上での「みらい」搭載ライダーデータに適用し、晴天下・雲層下のエアロゾルの空間分布を導出した。また、数値モデルの検証・入力データの提供も実施した。これらの成果については、学会(IAMAS2005、気象学会他)にて公表した。