2018 Fiscal Year Research-status Report
Development of a Moon Photometer to Measure Aerosol Optical Thickness
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17K00531
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
内山 明博 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 特別研究員 (50354460)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 拓 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (20313786)
松永 恒雄 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 室長 (70302966)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 月の反射率 / エアロゾル / エアロゾルの月光観測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2017年度に米国NOAAマウナ・ロア観測所で取得したLangley検定用のデータの解析を進めた。昼間に観測された太陽直達光のデータは、従来から行われているLangley法で検定を行った。夜間に観測された月直達光のデータは、反射率モデルROLOの値が相対的には正しいと仮定して、Langley法で検定を行った。その結果、太陽直達光測定においても月直達光測定においても、良好に検定値（大気圏外入力に対するセンサー出力）を決定できた。
両者の比がROLOモデルの誤差であるので、両者の比をとり、誤差の傾向を調べると、満月の近くで小さく、半月に向かうにつれて大きくなった。すなわち、太陽・月・観測者間の位相角に依存していた。また、その比は、0.95～1.18の間に有り、多くの期間で1を越えていた。このことは、ROLOの反射率が過小評価であることを示しており、SELENE(かぐや)/SPの結果（Yokota et al. 2011）と整合している。また、誤差を位相角の2次式で近似することでROLOの反射率を1%以下の誤差で補正できた。
気象庁気象研究所（JMA/MRI）で昼夜連続観測を行い。スカイラジオメーター（POM-02）から推定した昼間及び夜間の光学的厚さと可降水量（PWV）を、別の方法で測定されている環境研高スペクトル分解ライダー（NIES/HSRL、波長532nm）の光学的厚さ、ラジオゾンデ及びGPSの伝播遅延から推定されたPWVと比較した。その結果、光学的厚さにおいてもPWVにおいても、月を光源にした夜間のデータも太陽を光源にした昼間のデータと同程度の精度と確度で測定できていることが分かった。得られた結果については気象学会で発表した。
MLOおよびJMA/MRIの連続観測で得られたデータを元に、POM-02の検定定数と視野角の決定法について論文としてまとめた。
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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
計測制御ソフトウェアにある若干の問題の原因が特定できず、依然残っている。しかし、月の計算追尾が不安定になることがほとんど起こらなくなっている。
月の反射率モデル(ROLO)に誤差があることが分かり、その誤差は、概ね太陽・月・観測者の間の角(位相角)に依存していることが分かったが、更に、月の秤動に依存する誤差も僅かながらあると推測される。しかし、校正データ取得期間が短く、秤動の依存性を解析できない。
フィルターの劣化の兆候があり、フィルターの交換、検定定数の再決定を行う必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
夜間観測の妥当性、有効性を確認するため、連続観測を行いデータの蓄積を図る。ただし、フィルター劣化の兆候があるので、フィルターの交換、検定定数の再決定が必要である。
月反射モデルROLOに太陽・月・観測間の位相角に依存する誤差があることが分かり、位相角の2次式で概ね補正できたが、更に、月の秤動に依存する誤差も僅かながらあると推測される。MLOでの検定観測は、予算の制約からできないので、JMA/MRIでの連続観測のデータから検定できないか検討を進める。
その他、観測データから、昼夜の違い、夜間も含めた日変化、頻度分布などを調べ、夜間データの有用性を確認や、JMA/MRIの太陽光に対して校正済みスカイラジオメーターと比較して、検出器の感度劣化について確認する。
成果を、研究集会、学会で発表するとともに論文としてまとめる。
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| Causes of Carryover |
月の追尾の制御に問題があり、月位置センサーの改修または制御プログラムの改修を行う可能性が生じたが、平成30年度には改修を行わなかったので、次年度使用額が生じた。
次年度使用額は、改修費用として使用する予定である。
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