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A-10 衛星データを利用したオゾン層変動の機構解明に関する研究 (平成 13年度)
A-10 A study on investigating the mechanism of ozone layer change using satellite remote sensing data

予算区分
BA 環境-地球推進
研究課題コード
0103BA163
開始/終了年度
2001~2003年
キーワード(日本語)
オゾン層, オゾン破壊, 衛星観測, ILAS, ILAS-II, SOFIS, リモートセンシング, モデル
キーワード(英語)
OZONE LAYER, OZONE DEPLETION, SATELLITE OBSERVATION, ILAS, ILAS-II, SOFIS, REMOTE SENSING, MODEL

研究概要

本研究はわが国の観測衛星センサーによって得られたデータ、及び将来得られるであろうデータを用いて、特に極域オゾン層変動の物理・化学的メカニズムの解明と、その変動が極域オゾン層に与える影響を定量的に把握することを目的とする。そのため、衛星観測スペクトルデータから微量気体量を導出するアルゴリズムの高度化のための研究、そこで用いる気体分光データの精緻化のための研究、オゾン層破壊に重要な役割を果たしている極域成層圏雲の組成及びその微物理過程に関する研究、衛星データ質の評価に関する研究、精度の確立された衛星データを用いた地球物理学的研究、3次元化学輸送モデルと衛星データの比較による、オゾン破壊メカニズムの理解に関する研究を行う。

全体計画

13年度 ILAS及びILAS-IIデータ処理解析手法の改良並びに実証を行う。ILAS-IIデータ処理のための気体・エアロゾル同時算出手法の精度検討を行う。ILAS-IIによる硝酸塩素の導出手法の高度化を行う。また、SOFISのデータ処理に必要な新たなマイクロウィンドウの選択、及び雲・エアロゾルの影響を考慮した導出手法の開発研究を行う。N2O の3.9μm帯及び4.5μm帯を対象に、低温下における高分解吸収スペクトルを測定する。N2O の吸収線パラメータの温度依存性を明らかにすることを目標にする。衛星・地上観測データを用いて、極成層圏雲の組成および小粒径粒子の分布を明らかにし、また地上分光観測データ(FTIRなど)の解析手法の改良を行うことを目標とする。ILAS等の衛星観測データから見られる様々な極域成層圏の化学・物理過程に関する現象を気象学的解析・同化データや統計的解析ツールを用いて明らかにすることを目標とする。極渦周辺のトレーサーの軌跡を、TTD 法を用いて解析し、1996年と1997年における南北極渦生成から崩壊までの期間の、極渦の内と外の間のトレーサー輸送量時間変化を明らかにする。同様な輸送量の計算を、オゾンが化学反応を起こさないトレーサーとしたCTM により計算して、に関するCTM の改良を行う。
15年度 ILAS-IIによる気体・エアロゾル同時算出手法と硝酸塩素の導出手法を高度化し、解析手法を確立する。SOFISの気体・エアロゾル同時算出手法の改良研究を継続し、さらに、高精度分布導出のための手法改良研究を行う。CH4 の3.3μm帯を対象に、低温下における高分解吸収スペクトルを測定する。CH4 の吸収線パラメータの温度依存性を明らかにすることを目標にする。衛星・地上観測データを用いて、極成層圏雲の組成・時空間分布、および従来理解されていなかった粒径分布まで考慮に入れた微物理過程の解明を目指す。また、地上分光観測データから微量成分の時空間変動を明らかにすることを目標とする。主にILAS-II等の衛星観測データ等を利用した極域成層圏の化学・物理過程に関する研究を包括的に行う。前年度に引き続きILAS-IIのデータ品質検証を行う。前年度まで行ったCTM とTTD 法によるトレーサー実験の結果、化学ー輸送モデルによる計算結果、及びILAS観測データとの比較から、この期間の化学反応によるオゾン破壊量とオゾンの輸送による変動量を明らかにする。

今年度の研究概要

ILAS及びILAS-IIデータ処理解析手法の改良並びに実証を行う。ILAS-IIデータ処理のための気体・エアロゾル同時算出手法の精度検討を行う。ILAS-IIによる硝酸塩素の導出手法の高度化を行う。また、SOFISのデータ処理に必要な新たなマイクロウィンドウの選択、及び雲・エアロゾルの影響を考慮した導出手法の開発研究を行う。N2O の3.9μm帯及び4.5μm帯を対象に、低温下における高分解吸収スペクトルを測定する。N2O の吸収線パラメータの温度依存性を明らかにすることを目標にする。衛星・地上観測データを用いて、極成層圏雲の組成および小粒径粒子の分布を明らかにし、また地上分光観測データ(FTIRなど)の解析手法の改良を行うことを目標とする。ILAS等の衛星観測データから見られる様々な極域成層圏の化学・物理過程に関する現象を気象学的解析・同化データや統計的解析ツールを用いて明らかにすることを目標とする。極渦周辺のトレーサーの軌跡を、TTD 法を用いて解析し、1996年と1997年における南北極渦生成から崩壊までの期間の、極渦の内と外の間のトレーサー輸送量時間変化を明らかにする。同様な輸送量の計算を、オゾンが化学反応を起こさないトレーサーとしたCTM により計算して、TTD 法による結果との比較を行う。

備考

7.(2)に再掲

課題代表者

中島 英彰

  • 地球環境研究センター
    気候モデリング・解析研究室
  • 主席研究員
  • 博士(理学) (1993.3 東北大学大学院理学研究科地球物理学専攻)
  • 地学,理学 ,物理学
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担当者