重点特別研究プロジェクトの中間評価（平成15年4月）
成層圏オゾン層変動のモニタリングと機構解明プロジェクト
- 更新日：2003年6月30日
1）研究の概要
平成14年12月に打ち上げられた、環境省が開発した人工衛星搭載オゾン層観測センサー「改良型大気周縁赤外分光計Ⅱ型（ILAS−Ⅱ）」で取得される観測データを処理し、オゾン層研究、オゾン層監視等、科学的利用のためのデータプロダクトとして、国内外に向けて提供する。つくば（国立環境研究所）及び陸別（陸別成層圏総合観測室）における地上からのオゾン層モニタリングを継続実施し、国際的ネットワークであるNDSCデータベースにデータを提供するとともに、国内外に向けてデータの提供を行う。極域オゾン層変動に係る物理・化学的に重要な要素プロセスについて、その機構及びオゾン変動に対する寄与の解明を行う。また、オゾン層保護対策の根拠となったオゾン層変動予測、及び最新のオゾン層変動予測の検証を行い、オゾン層保護対策の有効性評価に係る知見を提供する。
2）研究期間
平成13〜17年度（5年間）
3）今までの研究成果の概要
- ILASバージョン6データを公表した。その中では、硝酸塩素（ClONO2）の導出など当初予定していた以上の成果が得られた。
- ILAS−Ⅱデータ処理運用に係わるソフトウエアの改良（Version 2）に着手した。
- 平成15年はじめの初期データチェックにおいて、ILAS−Ⅱセンサー（平成14年12月打ち上げ）がほぼ順調にデータの取得を行っている事を確認した。
- つくばでのオゾンレーザーレーダーのデータの再解析とミリ波オゾン計の広帯域化をほぼ完了した。
- ILASデータの解析をもとに、北極においても南極オゾンホール内でのオゾン分解に対して考えられている「極域成層圏雲（PSC）の生成→PSC上での不均一反応による塩素の活性化ならびに窒素酸化物の除去（denitrification）→大きなオゾン分解速度」という機構が働いていることを示した。
- 衛星データを用いて極域でのオゾンの分解速度の見積もりを行った。
- 化学輸送モデルを用いて、極渦崩壊時における極渦内外の空気塊の混合を再現した。
- 化学気候モデルを用いて、CO2漸増時における南極オゾンホールの変化を数値実験し、オゾンホールの規模がフロン
- ハロン濃度により強く依存する事を確認した。
4）今後の課題、展望
- 環境省が実施するILAS−Ⅱの検証実験を支援するとともに、取得した検証データをもとにILAS−Ⅱデータ処理アルゴリズムの改良を行う。
- 地上モニタリングデータを国際的観測ネットワークであるNDSCのデータベースに提供する。
- 3次元化学輸送モデルを用いて、亜熱帯西太平洋域におけるオゾン極小の変動の再現とその変動要因を解明する。
- オゾン層の将来予測に用いた3次元化学気候モデルの改良を行い、南極オゾンホール出現時期の遅れなどの問題点の解決を図る。
5）研究予算額
- 平成13年度：約843,000,000円
（衛星データ処理運用システム開発・運用など、衛星観測プロジェクト業務経費680,000,000円を含む） - 平成14年度：約731,000,000円
（衛星データ処理運用システム開発・運用など、衛星観測プロジェクト業務経費604,000,000円を含む）
6）評価結果の概要
「研究全体の目的、仮説がよく整理され、それぞれの目標に向かって順調な成果が上がっている」、「自己のミッションを明確に認識している」、「解決すべき疑問点を明示した上で研究計画を立てている」、「研究目的の設定が妥当であり、それに向けて研究が着々と進捗している」、「衛星と地上からのモニタリングで設定した問題点を解析している」といった肯定的な評価を頂いた。
その一方で、「衛星観測データの継続的入手は物理的、費用的にも難しく、将来を見据えて今期何をどこまで解決すべきか、将来のプライオリティは何かも考えておくべき。」、「観測や影響、規制効果の評価には長期間必要と思われるので、このプロジェクト後も含めた長期計画の立案が必要」、「地上からのモニタリングをいつまで続けて行くのか。」といった本プロジェクト以降も含めたオゾン層研究の長期計画立案の要請を受けた。また「ILAS／ILAS−Ⅱプロジェクトと本プロジェクトの仕分けや観測データのlevel upに伴う解析手法の更新におけるNIESの役割を明確にする必要がある」といったプロジェクトの役割に関する指摘や「オゾン層破壊が止まったかどうかの判断基準、温暖化との関連の評価基準はどう考えるのか」といったゴールの設定に関する質問、「Human Dimensionとの関わりについての研究が手落ち」、「対流圏オゾンの研究者やオゾンの生物への影響研究者との連携が必要」など、プロジェクトのカバーすべき範囲についての指摘を受けた。また、「大学では期待できない予算額に見合う成果が出ているか疑問」といったさらなる成果の発信努力が必要との指摘を受けた。
7）対処方針
- オゾン層研究の長期計画に関しては、今後のオゾン層研究における科学的な問題設定とその研究戦略を充分に検討しながら、長期計画の作成を進めたい。
- 地上からのモニタリングに関しては、オゾン層の回復を見届ける体制の維持は必要と考えており、国際的なネットワーク観測体制や日本での観測を続ける意義を考慮しながら、モニタリングの継続期間を考えていきたい。
- 衛星プロジェクトとの仕分けに関しては、ILAS／ILAS−Ⅱプロジェクトは本プロジェクトの中心的な課題であり、業務的な部分と研究との仕分けを行いつつ、今後も本プロジェクトに位置づけて進めていきたい。
- 観測データの解析手法の更新に関しては、今後とも環境研が中心となって推進していきたい。
- オゾン層破壊の拡大の有無や温暖化との関連に関しては、極域でのオゾン層破壊を中心に、これまでの単なるオゾンの気柱全量の変化とは異なる視点から、オゾン層破壊の程度を定義して、そのオゾン層破壊の拡大の有無を議論したい。また温暖化との関連は化学気候モデルを用いて異なったシナリオ下での数値実験から議論していきたい。
- Human Dimensionとの係わりについての研究や対流圏オゾンおよびオゾンの生物への影響に関しては、プロジェクト全体が総花的になる事を避けるために対象外としている。しかしご指摘に従い、今後は関連研究者との連携を常に取りつつプロジェクト内で取り扱う問題の優先度を考えていきたい。
- 成果の公表に関しては、今後ともより多くのそしてよりインパクトの大きい成果の発信に心がけていきたい。