経常研究

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地球環境研究グループ

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研究課題	１）野生動物の個体群構造に関する基礎的研究
〔担当者〕	椿　宜高・高村健二・永田尚志
〔期　間〕	平成３〜１０年度（１９９１〜１９９８年度）
〔目　的〕	野生動物の年齢構成，性比，密度，個体変異などの個体群構造と生息環境との関連を把握し，個体群の遺伝的多様性がどのように維持されているかを明らかにし，野生動物保全に役立てることを目的とする。鳥類および昆虫類の自然個体群を選び，各個体群ごとの個体群密度，生存率，性比，産卵数などを測定し，繁殖成功度を比較することにより個体群内の形質変異および遺伝的多様性の維持機構を解析した。
〔内　容〕	霞ヶ浦湖岸の２カ所の湿地で，オオセッカの越冬個体群を調査した。冬期のみ生息するヨシ原では１歳個体が多く，周年利用している湿地では生息密度が高く，２歳以上の個体も確認された。周年生息している湿地では，１２月中に繁殖個体群と北方から渡ってくる越冬個体群の入れ換わりがみられた。少なくとも２００個体以上のオオセッカが霞ヶ浦湖岸で越冬していると推定され，霞ヶ浦が重要な越冬地であることが判明した。
〔発　表〕	Ａ-３８，４１〜４３，５１〜５４，７３，１０５，ａ-７８，７９

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研究課題	２）ＡＤＥＯＳ-�U衛星搭載大気センサー(ＩＬＡＳ-�U）の開発に関する基礎的研究
〔担当者〕	笹野泰弘・鈴木　睦・中島英彰　神沢　博＊１・横田達也＊１ （＊１地球環境研究センター）
〔期　間〕	平成８〜１０年度（１９９６〜１９９８年度）
〔目　的〕	環境庁が開発を進めているオゾン層観測センサーＩＬＡＳ-�Uは，成層圏オゾン及びオゾン層破壊関連物質等の観測を行うよう設計されている。本研究では，ＩＬＡＳ-�Uで取得されるデータについて，データ処理アルゴリズムの検討を行い，データ処理運用システムの開発に反映させる。また，地上検証実験・データ利用等の予備調査を行い，本格運用に備える。
〔内　容〕	ＩＬＡＳ-�Uの機器特性をもとに，特に太陽面掃引測定データ，中間赤外領域データの利用について，データ処理アルゴリズムの検討を行った。地上検証実験については，ＩＬＡＳでの地上実験の実績の評価に基づいて，ＩＬＡＳ-�Uへの基本的な考え方を整理した。データの利用研究の可能性をＩＬＡＳ観測の成果をもとに検討した。
〔発　表〕	Ａ-３５，ａ-３３

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研究課題	３）衛星搭載大気計測用センサーの精度評価手法高度化の研究
〔担当者〕	鈴木　睦
〔期　間〕	平成６〜１０年度（１９９４〜１９９８年度）
〔目　的〕	ＩＬＡＳ及びＩＬＡＳ-�Uはともに，大気吸収のスペクトル線幅に比較して，低い分解能の分光計を用いる。このような低分解能測定では，分光器の装置関数，特に中心波長位置の決定が，正確かつ高精度のデータ処理に欠かせない。本研究では，分光器の波動光学的数値計算による手法と，実データを説明する探索的手法により，装置関数を高精度決定し，ＩＬＡＳ及びＩＬＡＳ-�Uデータ処理の定量的精度を実現することを目的とする。
〔内　容〕	赤外分光器の装置関数を，光学モデルに基づいて作成し，０．００１ミクロンの分解能で波長位置が決定した。この装置関数の性能が任意の入力に対して誤差％で満足することを示した。可視分光器について分光分解能の１／５０で，波長位置と装置関数形状を決定した。ＡＤＥＯＳ-�U搭載用のＩＬＡＳ-�Uの各分光器の装置関数評価について半導体レーザーを光源として，超高分解能分光器（０．００１ミクロン程度の分光分解能）の装置関数決定を行った。
〔発　表〕	Ａ-１６〜１７，３３〜３７，ａ-３４，３６〜４５，４６〜４９

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研究課題	４）ＡＤＥＯＳ-�U衛星搭載大気センサー(ＩＬＡＳ-�U)の観測データの地上分光(ＦＴＩＲ）データを用いた検証解析に関する基礎的研究
〔担当者〕	中島英彰
〔期　間〕	平成９〜１１年度（１９９７〜１９９９年度）
〔目　的〕	環境庁では，２０００年度にＡＤＥＯＳ-�U衛星に搭載予定の大気センサーＩＬＡＳ-�Uの開発を行っている。このＩＬＡＳ-�Uは，オゾン層破壊に関連したＯ３，ＨＮＯ３，ＮＯ２，ＣｌＯＮＯ２などの微量気体成分を観測する大気センサーである。衛星データを科学的な解析に用いるためには，地上からの衛星データの検証が不可欠である。当研究では，地上フーリエ変換赤外分光器（ＦＴＩＲ)を用いてＩＬＡＳデータの検証を行うことをその目的とする。
〔内　容〕	ＦＴＩＲは，太陽を光源に用い，地球大気による赤外線の吸収スペクトルを高分解能で測定する観測器である。その吸収線の形から，非線型逆変換繰返し最少二乗法を用いることにより，各種微量気体成分の鉛直カラム量及び高度分布を導出することが可能となる。本研究では，高度分布導出アルゴリズムの開発，及び実際にスウェーデン・キルナで得られたＦＴＩＲスペクトルの解析を行い，Ｏ３，ＨＮＯ３の高度分布を導出する予定である。
〔発　表〕	Ａ-４４，ａ-５９，６０，７３

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研究課題	５）野生植物の形態の受光体制としての意義に関する研究
〔担当者〕	竹中明夫
〔期　間〕	平成７〜９年度（１９９５〜１９９７年度）
〔目　的〕	植物にとって光は生存・成長する上で必須のエネルギー源である。光エネルギーの獲得効率は，受光面をどのように空間に配置しているかに本質的に依存している。本課題の目的は，（１）野生植物の形態と，その受光機能との関係を解析すること，（２）種ごとの主な生育環境の光条件と，その種の形態的特徴との関係を解析すること，（３）個体間の地上部の相互作用を，形態を介した光の奪い合いのプロセスとして理解することである。
〔内　容〕	林床〜草地に生育するサトイモ科草本植物マイヅルテンナンショウが，それぞれの生育地の光環境に応じて葉の形態を変化させている様子を調べるとともに，その受光機能をシミュレーション計算を行って推定した。林内の光不足環境下では面積あたり受光量を高める形態，草地の強光条件下では受光量を低下させるような形態を取っていた。また，草地での受光量低下が強光ストレスを回避するために有効に機能していることが確かめられた。
〔発　表〕	Ａ-３９，ａ-５２

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研究課題	６）成層圏光化学−放射−力学結合過程の基礎的研究
〔担当者〕	秋吉英治
〔期　間〕	平成６〜１０年度（１９９４〜１９９８年度）
〔目　的〕	成層圏オゾン層破壊は気候に影響を及ぼし，地球温暖化はオゾン層に影響を及ぼす。本研究では，上記のような相互作用を含めた成層圏のモデル化を行うことを目的とする。
〔内　容〕	これまでに開発した鉛直一次元モデルに，ＢｒＯｘ系を導入するとともに，ピナツボ火山噴火後の成層圏硫酸エアロゾルの増大とオゾン減少の時期の関係等について，成層圏の光化学−放射−力学結合仮定に焦点を当てて数値実験結果の解析を行った。
〔発　表〕	Ａ-３〜６，ａ-２〜８

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研究課題	７）植物群落内の光環境の時空的不均質性に関する研究
〔担当者〕	唐　艶鴻・奥田敏統
〔期　間〕	平成６〜１０年度（１９９４〜１９９８年度）
〔目　的〕	森林群落の光環境の不均質性と植物の生理生態的挙動との関係を調べることにより群落動態と微気象との関係，実生定着過程に始まる森林の天然更新過程及び草食動物が植物の群落動態に及ぼす役割についての理解を深めることである。
〔内　容〕	低地熱帯雨林の林冠空隙と閉鎖林冠下の林床で光量子，日射，温湿度，雨量などの項目について連続測定を行った。また，数秒間隔で環境および同化箱内のＣＯ２濃度，温湿度および光合成光量子密度を測定し，森林構成種の光合成日変化を調べた。さらに林冠空隙下と閉鎖林冠下に構成種の稚樹を移植し，草食動物による葉の損傷を想定して摘葉処理後の稚樹の生理的反応，生存率，新葉の展開速度，直径・伸長成長について測定を行った。
〔発　表〕	ａ-１３〜１５，１７

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研究課題	８）成層圏オゾン層フィールド観測研究の高度化に関する研究
〔担当者〕	中根英昭
〔期　間〕	平成８〜９年度（１９９６〜１９９７年度）
〔目　的〕	北半球中緯度のオゾン減少の原因として，北極域のオゾン層破壊の影響と中緯度における独自のオゾン層破壊の両者が考えられるが，その寄与の大きさについては解明されていない。この問題を解明するためには，目的指向型のフィールド観測を中心とし，データ解析研究，モデル研究を合わせた総合的な研究が必要である。本研究では，日本が実施するフィールド観測研究の観測手法，解析手法，モデルの活用，データセンター機能の高度化の方策を明らかにすることを目的とする。
〔内　容〕	本年度は，セミリアルタイムで集中観測に必要な気象データを作成する手法について検討するとともに，日本及び欧州のオゾンレーザーレーダーの連携によってオゾン破壊速度を評価する手法を試行した。
〔発　表〕	Ａ-４７，ａ-６３，７１