Comprehensive remote sensing of aerosols and clouds in urban atmospheric boundary layer

城市大气边界层气溶胶和云综合遥感

• 批准号: 21510006
• 负责人: KUZE Hiroaki
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21510006/
• 关键词: エアロゾル; 雲; 大気リモートセンシング; ライダー; 天空光スペクトル; 長光路差分吸収分光法; 都市大気汚染; 二酸化窒素

地上から高度1-2kmまでの対流圏下部領域では、地表面とそれに接する大気との間にさまざまな相互作用が生じており、大気境界層と呼ばれる。この領域における大気は、気象現象を通じて人間の環境にさまざまな影響を及ぼしている。とりわけ、都市大気においては、エアロゾルと呼ばれる固体・液体の微粒子や燃焼に由来する二酸化窒素など気体物質の濃度が高く、しばしば大気汚染の原因ともなっている。エアロゾルはまた、太陽光の散乱・吸収の直接効果と、雲の凝結核としての間接効果を通じ、地球温暖化にも直接的に関与する放射収支の評価において大きな不確定要因となっている。本研究では、光学的なリモートセンシング計測手法であるライダー計測手法、とくに通常のライダー計測では困難な地上付近の計測が可能になるイメージングライダーの手法と、人工光や太陽光を利用した長光路差分吸収分光法(DOAS法)を複合的に活用し、大気汚染気体からエアロゾル、そしてエアロゾルから雲粒への変化を動的に捉えることを目的として研究を実施した。平成23年度においては、これまでに引き続いてDOAS法による二酸化窒素とエアロゾルの同時長期観測結果の解析を行うとともに、直達太陽光と散乱光(天空光)などの観測を通じて千葉における都市エアロゾルの光学特性の解析を行った。また、地表面付近のエアロゾル散乱特性および雲の散乱特性を評価する手段として、冷却CCDカメラなどを用いたレーザー光散乱計測、イメージングライダーの計測を実施した。こうした知見を生かして、平成23年度に環境リモートセンシング研究センターに地上エアロゾル計測装置と組み合わせた多波長ライダー装置が整備された。今後、関連する観測データを複合的に利用することにより、都市域のエアロゾルと雲の動態解明を進めていく。

The ground か ら 1-2 km altitude ま で の flow seaborne sha-lu lower field で は, ground surface と そ れ に meet す る big 気 と の between に さ ま ざ ま な interaction が raw じ て お り, shout big 気 boundary layer と ば れ る. The <s:1> <s:1> field における atmosphere る, atmosphere phenomena を communication じて human <s:1> environment にさまざまな influence を and ぼ ぼ て る る る る. と り わ け, big city 気 に お い て は, エ ア ロ ゾ ル と shout ば れ る solid, a liquid の や particles combustion 焼 に origin す る two acidification smothering element な ど 気 body material の high concentration が く, し ば し ば big の 気 pollution causes と も な っ て い る. エ ア ロ ゾ ル は ま た, sunlight の scattered, suction 収 の の unseen fruit と, cloud condensation nuclei directly と し て の indirect unseen fruit を じ, warming the earth に も direct に masato and す る radiation の 収 branch review 価 に お い て big き な uncertainty in と な っ て い る. This study で は, optical な リ モ ー ト セ ン シ ン グ measuring technique で あ る ラ イ ダ ー measuring technique, と く に usually の ラ イ ダ ー measuring で は difficulty paying nearly の な the ground measuring が may に な る イ メ ー ジ ン グ ラ イ ダ ー の technique と, artificial light や sunlight を USES し た long optical path difference 収 absorption spectrometry (DOAS) を composite に appropriate し, big 気 Pollution 気 body か ら エ ア ロ ゾ ル, そ し て エ ア ロ ゾ ル か ら cloud grains へ の variations of を move に catch え る こ と を purpose と し て research を be applied し た. Pp.47-53 23 year に お い て は, こ れ ま で に lead き 続 い て DOAS method に よ る two acidification smothering element と エ ア ロ ゾ ル の and long-term 観 line measurement result analytical を の う と と も に, direct sunlight と scattered light (sky light) な ど の 観 を flux measurement じ て chiba に お け る urban エ ア ロ ゾ ル の optical properties の parsing line を っ た. ま た, ground surface paying nearly の エ ア ロ ゾ ル scattered characteristics お よ び cloud の scattered characteristics を review 価 す る means と し て, cooling CCD カ メ ラ な ど を with い た レ ー ザ ー scattered light measuring, イ メ ー ジ ン グ ラ イ ダ ー の measuring を be applied し た. こ う し た knowledge を raw か し て, pp.47-53 23 year に environment リ モ ー ト セ ン シ ン グ research セ ン タ ー に ground エ ア ロ ゾ ル measuring device と group み close わ せ た multiwavelength ラ イ ダ ー device が servicing さ れ た. In the future, masato す る 観 measuring デ ー タ を composite に using す る こ と に よ の り, xiamen city エ ア ロ ゾ ル と cloud の dynamic interpret を into め て い く.

项目成果

Measurement of volcanic gas in Miyakejima using differential optical absorption spectroscopy (DOAS) with a Xenon light source

使用氙光源的差分吸收光谱 (DOAS) 测量三宅岛的火山气体

• 发表时间: 2011
• 作者: Harada I.;Yoshii Y.;Kaba Y.;Kuriyama K.;Kuze H.
• 通讯作者: Kuze H.

Determination of tropospheric aerosol characteristics by spectral measurements of solar radiation using a compact

使用紧凑型仪器通过太阳辐射光谱测量确定对流层气溶胶特性

• DOI: 10.1364/ao.49.001446
• 发表时间: 2010
• 期刊: Applied Optics
• 影响因子: 1.9
• 作者: 中田高・後藤秀昭・渡辺満久;ほか4名;渡邉学,佐藤源之;苅谷愛彦・佐藤剛・小森次郎;Naohiro Manago Hiroaki Kuze
• 通讯作者: Naohiro Manago Hiroaki Kuze

Seasonal variation of tropospheric aerosol properties by direct and scattered solar radiation spectroscopy

通过直接和散射太阳辐射光谱研究对流层气溶胶特性的季节变化

• DOI: 10.1016/j.jqsrt.2010.06.015
• 发表时间: 2011
• 期刊: Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer
• 影响因子: 2.3
• 作者: 渡邉学;佐藤源之;鈴木康弘・杉戸信彦・渡辺満久・石黒聡士・松多信尚・中田 高・千田良道;澤 祥・鈴木康弘・渡辺満久;苅谷愛彦;Naohiro Manago
• 通讯作者: Naohiro Manago

後方散乱ライダーと長光路差分吸収法による対流圏エアロゾルの同期観測

反向散射激光雷达与长光程差分吸收法同步观测对流层气溶胶

• 发表时间: 2011
• 作者: 馬渕佑作、久世宏明;他
• 通讯作者: 他

Development of a spectroradiometer system for observing UV-VIS-NIR skylight

开发用于观察 UV-VIS-NIR 天光的光谱辐射计系统

• 发表时间: 2009
• 作者: K. Kuriyama;N. Manago;Y. Kaba;S. Miyazawa;I. Harada;H. Kuze
• 通讯作者: H. Kuze