2016 Fiscal Year Annual Research Report
Sophistication of climate change prediction of the numerical model by aerosol terrestrial remote sensing observation network
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15H01728
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Research Institution | Kyushu University |
Principal Investigator |
竹村 俊彦 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (90343326)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
西澤 智明 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, 室長 (10462491)
青木 一真 富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 教授 (90345546)
工藤 玲 気象庁気象研究所, 気候研究部, 研究官 (00414508)
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Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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Keywords | 気候変動 / 気象学 / リモートセンシング / 環境質定量化・予測 / エアロゾル |
Outline of Annual Research Achievements |
生データ転送からエアロゾルプロダクト導出までの一連の解析方法の統一化を図り、その上で、SKYNETエアロゾルデータの再解析を実施した。SKYNETとAERONET等との同時観測を行い、両者のエアロゾル光学的厚さデータの差が0.01以下と非常に小さいことを踏まえて、日本上空のエアロゾルの経年変動解析を行ったところ、日本上空では2008年から2012年にかけて年率2-4%で減少したことが見積もられた。この結果は、SKYNETのキャリブレーション等の手法を変更しても変わらないことが分かった。 国立環境研究所のAD-Netデータ公開システムを継続して運営し、リアルタイムでのデータ公開を継続して実施した。また、AD-Net観測も引き続き実施した。2010年から2015年にわたるAD-Net標準プロダクトを用いた経年変動解析を実施し、エアロゾルの鉛直構造やその時間変動について考察した研究成果は、論文投稿して受理された。また、SKYNETの自動データ処理・データ公開システムを改良し、データ処理・公開の効率化を進めた。さらに、衛星搭載ライダーCALIOPの測定・解析データの収集を継続し、本研究の解析で利用できるように整備すると共に、CALIOPデータの解析を進めた。2006年の打ち上げ以降2011年初頭までの全エアロゾルおよび種類毎の消散係数の鉛直・全球分布推定を行った。また、エアロゾル・雲の識別およびエアロゾル光学的厚さも算出し、これら全てのプロダクトをデータセット化した。 スカイラジオメーター観測データは、標準化データセットを構築するために、対象サイト全てのデータを同一サーバーに整備出来るように準備を行った。また、それらのエアロゾルの光学的特性の解析を進め、観測および解析中における誤差要因や課題を整理し検討した。 SKYNETとAD-Netの複合解析手法により、国内外7地点のデータ解析を開始した。また、スカイラジオメータからエアロゾル組成を推定する手法を開発した。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画通り、SKYNETデータについて、キャリブレーション・立体視野角測定の取り扱い・雲除去アルゴリズムについて一貫した手法を検討・採用し、データの再解析を実施した。また、エアロゾル光学的厚さ等の経年変動を見積もった。加えて、SKYNETとAERONETの調和観測を行い、両者の相互比較から整合性を評価するとともに、一貫した手法の採用等によってSKYNETデータ利用を促進させ、SKYNETの世界標準化を前進させた。さらには、千葉県千葉市や福岡県春日市において、エアロゾル前駆気体の観測をMAX-DOAS法で実施し、2006年より蓄積されているつくばのデータも合わせて解析し、トレンド解析に役立てた。 AD-Net観測およびSKYNETとAD-Netのデータ処理・公開は順調に運用が進められ、適宜それらの改良を実施している。AD-Netの標準プロダクトを用いた経年解析も開始し、論文公表として成果も上がっている。また、本研究で必要となる衛星搭載ライダーCALIOPの信号データの集積、そしてその信号データを用いたエアロゾル全球解析も逐次実施し、それらのデータセット化も進めている。 スカイラジオメーターについては、観測サイトのネットワーク環境等のインフラの整備を行い、各サイトの生データの転送システムの統一化の整備を行っている。また、観測機器の老朽化により、測器の故障が相次いだため、機材の再整備を進めた。 SKYNETとAD-Netの観測が重なっている国内外の7地点を選択し、複合解析によるエアロゾル鉛直分布の解析に着手した。また、より高度な解析やモデルとの連携を目指し、煤と水溶性粒子の内部混合モデルを作成した。そして、スカイラジオメータからエアロゾル組成を推定する手法を開発した。
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Strategy for Future Research Activity |
SKYNETおよびAD-Netの観測を継続しつつ、本研究で浮かび上がってきた誤差要因等の情報をもとに、キャリブレーション・立体視野角測定の取り扱い・雲除去アルゴリズムについての一貫した解析手法をさらに高度化・確立させるとともに、対象の全サイトおよび全期間の生データの再解析を実施し、標準SKYNETデータセットの構築を進める。また、リアルタイムデータ解析に着手し、アジア域を中心としたエアロゾル特性についての経年変動を明らかにする。集中観測ベースでのSKYNET-AERONETの調和観測も実施して整合性を精密に評価する。SKYNETをAD-Netとともに国際的なGAW contribution networkとして明確に位置づける。最新の衛星データも解析し、SKYNETやAD-Netのデータによる検証を進める。検証後、衛星データも活用し、エアロゾル光学特性の経年変動の把握をより面的に連続性をもったものに昇華させる。エアロゾル光学的厚さ・エアロゾル前駆気体の時空間分布観測をMAX-DOAS法で継続的に実施し、異なる複数の方位角に向けた観測により水平分布の知見も得て、空間代表性の異なる地上観測網データ・衛星データ・数値モデルデータの比較結果の解釈に役立てる。 世界展開されているSKYNET観測サイトの運営状況の把握とデータ公開の可能性の検討を今年度精力的に進め、本研究で構築しているSKYNETデータ処理・公開システムに参加可能な観測サイト数の飛躍的な向上が見込めることが判明した。今後それらのデータを公開し、SKYNETデータ公開の拡大を進める。 平成29年度打ち上げ予定のGCOM-C1衛星や数値モデルの地上検証のため、スカイラジオメーター観測データの標準化データセットを構築し、対象サイト全てのデータを同一サーバーに一元管理する。また、地上・衛星データの解析を進め、東アジアの広域長期変動を明らかにしていく。
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Research Products
(60 results)
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[Journal Article] PDRMIP: A Precipitation Driver and Response Model Intercomparison Project, Protocol and preliminary results2017
Author(s)
Myhre, G., P. Forster, B. Samset, O. Hodnebrog, J. Sillmann, T. Andrews, O. Boucher, G. Faluvegi, D. Flaeschner, T. Iversen, S. Kharin, M. Kasoar, A. Kirkevag, J.-F. Lamarque, D. J. L. Olivie, T. Richardson, D. Shindell, K. Shine, C. Stjern, T. Takemura, A. Voulgarakis, F. Zwiers, and S. G. Aalbergsjo
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Journal Title
Bulletin of the American Meteorological Society
Volume: 98
Pages: 1185~1198
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Fast and slow precipitation responses to individual climate forcers: A PDRMIP multi-model study2016
Author(s)
Samset, B. H., G. Myhre, P. M. Forster, O. Hodnebrog, T. Andrews, G. Faluvegi, D. Flaschner, M. Kasoar, V. Kharin, A. Kirkevag, J.-F. Lamarque, D. Olivie, T. Richardson, D. Shindell, K. P. Shine, T. Takemura, and A. Voulgarakis
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Journal Title
Geophysical Research Letters
Volume: 43
Pages: 2782-2791
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Challenges in constraining anthropogenic aerosol effects on cloud radiative forcing using present-day spatiotemporal variability2016
Author(s)
Ghan, S., M. Wang, S. Zhang, S. Ferrachat, A. Gettelman, J. Griesfeller, Z. Kipling, U. Lohmann, H. Morrison, D. Neubauer, D. Partridge, P. Stier, T. Takemura, H. Wang, and K. Zhang
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences
Volume: 113
Pages: 5804-5811
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Global and regional radiative forcing from 20% reductions in BC, OC and SO4 -- an HTAP2 multi-model study2016
Author(s)
Stjern, C. W., B. H. Samset, G. Myhre, H. Bian, M. Chin, Y. Davila, F. Dentener, L. Emmons, J. Flemming, A. S. Haslerud, D. Henze, J. E. Jonson, T. Kucsera, M. T. Lund, M. Schulz, K. Sudo, T. Takemura, and S. Tilmes
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Journal Title
Atmospheric Chemistry and Physics
Volume: 16
Pages: 13579-13599
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Aerosol data assimilation using data from Himawari-8, a next-generation geostationary meteorological satellite,2016
Author(s)
Yumimoto, K., T. Nagao, M. Kikuchi, T. Sekiyama, H. Murakami, T. Tanaka, A. Ogi, H. Irie, P. Khatri, H. Okumura, K. Arai, I. Morino, O. Uchino, and T. Maki
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Journal Title
Geophysical Research Letters
Volume: 43
Pages: 5886-5894
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Intercomparison of aerosol extinction profiles retrieved from MAX-DOAS measurements2016
Author(s)
Friess, U., H. K. Baltink, S. Beirle, K. Clemer, F. Hendrick, B. Henzing, H. Irie, G. de Leeuw, A. Li, M. M. Moerman, M. van Roozendael, R. Shaiganfar, T. Wagner, Y. Wang, P. Xie, S. Yilmaz, and P. Zieger
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Journal Title
Atmospheric Measurement Techniques
Volume: 9
Pages: 3205-3222
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Atmospheric aerosol deposition influences marine microbial communities in oligotrophic surface waters of the western Pacific Ocean2016
Author(s)
Maki, T., A. Ishikawa, T. Matsunaga, S. B. Pointing, Y. Saito, T. Kasai, K. Watanabe, K. Aoki, A. Horiuchi, K. C. Lee, H. Hasegawa, and Y. Iwasaka
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Journal Title
Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers
Volume: 118
Pages: 37-45
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Validation of GCOM-C atmosphere products by SKYNET2017
Author(s)
Irie, H., T. Takamura, P. Khatri, H. Okamoto, T. Hatakeyama, S. Onuma, A. Damiani, T. Horio, T. Takano, T. Y. Nakajima, T. Nakajima, T. Nishizawa, and SKYNET community
Organizer
Joint PI Meeting of Global Environment Observation Mission
Place of Presentation
TKP Garden City (Tokyo)
Year and Date
2017-01-26
Int'l Joint Research
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[Presentation] Validation of reprocessed GOME-2 HCHO and NO2 columns using ground-based MAXDOAS column measurements2016
Author(s)
Pinardi, G., F. Hendrick, C. Gielen, M. Van Roozendael, A. Richter, E. Peters, F. Wittrock, A. Piters, T. Wagner, J. Remmers, T. Drosoglou, A. Bais, S. Wang, A. Saiz-Lopez, Y. Kanaya, H. Irie, and N. Hao
Organizer
EUMETSAT conference
Place of Presentation
Darmstadt (Germany)
Year and Date
2016-09-29 – 2016-09-30
Int'l Joint Research
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[Presentation] Photochemical Ozone Production Rates and Limiting Factors over East Asia: Impact of Radical Chemistry Mechanism and Ozone-Control Implications2016
Author(s)
Kanaya, Y., F. Taketani, X. Pan, P. Pochanart, H. Akimoto, Y. Yokouchi, S. Nozoe, S. Inomata, H. Irie, H. Takashima, Y. Komazaki, H. Tanimoto, and Z. Wang
Organizer
Quadrennial Ozone Symposium of the International Ozone Commission
Place of Presentation
Edinburgh (UK)
Year and Date
2016-09-04 – 2016-09-09
Int'l Joint Research
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[Presentation] ロシア水文気象環境監視局の航空機による北極・西シベリア域における大気環境観測、2016
Author(s)
今須良一, 町田敏暢, 青木周司, 山内恭, 松永恒雄, 松枝秀和, 金谷有剛, 松見豊, 篠田太郎, 谷本浩志, 五藤大輔, 森野勇, 澤庸介, 坪井一寛, 丹羽洋介, 兼保直樹, 村山昌平, 末吉哲雄, 滝川雅之, 竹谷文一, 佐藤陽祐, 竹内渉, 入江仁士, 笠井康子, Strunin Mikhail, Fomin Boris
Organizer
日本地球惑星科学連合2016年大会
Place of Presentation
幕張メッセ(千葉県千葉市)
Year and Date
2016-05-22 – 2016-05-26
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[Presentation] Satellite nadir NO2 validation based on zenith-sky, direct-sun and MAXDOAS network observations2016
Author(s)
Pinardi, G., Van Roozendael, J.-C. Lambert, J. Granville, F. Hendrick, C. Gielen, H. Yu, A. Cede, Y. Kanaya, H. Irie, F. Wittrock, A. Richter, E. Peters, T. Wagner, M. Gu, J. Remmers, J. Lampel, U. Friess, T. Vlemmix, A. Piters, and others
Organizer
The 2016 European Space Agency Living Planet Symposium
Place of Presentation
Prague (Czech Republic)
Year and Date
2016-05-09 – 2016-05-13
Int'l Joint Research
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[Presentation] Cloud Remote Sensing by Geostationary Satellite for Climate Study and Renewable Energy Estimation2016
Author(s)
Nakajima, T. Y., H. Takenaka, T. Nakajima, H. Irie, K. Suzuki, T. Inoue, T. Watanabe, K. Cho, Y. Yamamoto, and T. Funayama
Organizer
International Regiation Symposium 2016
Place of Presentation
Auckland (New Zealand)
Year and Date
2016-04-17 – 2016-04-22
Int'l Joint Research
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