共同研究報告書提出

共同研究報告書

研究区分	一般研究
研究課題	Lidarとsky radiometer観測による高緯度地域のエアロゾルの光学特性
研究代表者／所属	富山大学教育学部
研究代表者／職名	助教授
研究代表者／氏名	青木一真

研究分担者／氏名／所属／職名
	氏　　名	所　　属	職　　名
1	藤吉康志	北大低温研	教授

研究目的	地球温暖化に伴い、その原因とされる自然起源エアロゾル（黄砂、海塩粒子等）や人為起源エアロゾル（大気汚染等）の時間・空間的変動の解明が急がれている。高緯度地域でのエアロゾルの光学的特性を連続観測している場所は少ない。以前より、北海道大学低温科学研究所の屋上にて、太陽直達光と周辺光の放射輝度を継続し、さらに、レーザー光による鉛直構造の観測も行っている。本研究は、それらの連続観測から得られた結果より、高緯度地域のエアロゾルの光学的特性の時間的変動を把握することが目的である。

研究内容・成果	本研究は、LidarとSkyradiometerのふたつの光学測器を使用して、高緯度地域のエアロゾルの光学的特性を把握し、高緯度地域・寒冷域におけるエアロゾルの気候影響の基礎データの蓄積とその変動特性を把握するために始められた。Skyradiometerは、1997年より北海道大学低温科学研究所屋上にて、太陽の直逹光と周辺光の角度別分布を7波長（315， 400， 500， 675， 870， 940， 1020 nm）で、晴天時の日中に10分おきに連続測定を行っている。今年度は、北大各地で台風被害を受けたのと同様にsky radiometerもその被害に遭い、一時、観測を中止せざるを得なかったが、その後、修理し、今までよりも強風に耐えられるように、低温研技術部の協力の下に、観測機器の固定の対策をとった。また、昨年度から高緯度地域なため、冬期間に測器が雪に覆われてしまうことがあるので、そのようなことがないように、測定場所を高所に置いたところ、今年度は降雪・積雪が多いにもかかわらず、一度も止まらずに、観測を継続することが出来た。国立環境研究所によって開発されたLidarは、2003年よりskyradiometer同様に北海道大学低温科学研究所屋上にて測定を開始し、24時間連続観測を行っている。Lidarは、2波長（532nmと1064nm）のレーザー光線を上空に発射し、雲やエアロゾルにより散乱されて返ってくる光を測定・解析し、上空に浮遊する粒子の鉛直分布を観測している。また、532nmでは散乱の偏光特性も測定し、浮遊する粒子の形が、球形なのか、非球形粒子なのか判別することができる。このような2つの観測により、エアロゾルの光学的特性の観測を行い、得られたデータの解析からエアロゾルの光学的特性の時間変動について、今まで以上に多くの情報を示すことができる。札幌上空のエアロゾルの光学的特性の季節変化を見てみると、Aoki and Fujiyoshi， 2003同様に、得られた結果は、エアロゾルの光学的厚さは、春に高く、秋に低い傾向を示しており、また、エアロゾルの粒子の大小の指標として見るのに便利なオングストローム指数の変化は、夏に高く、春に低い傾向が示されている。短期間の変動は、春のエアロゾルの光学的厚さが高く、オングストローム指数が低いことが示される、大陸からの黄砂粒子の影響も観測されたが、今年度は、弱いイベントは観測されたものの、とりわけ大きなイベントは、観測されなかった。これは、日本各地で同様な観測によっても同じ結果が得られている。現在、札幌を含めLidarとskyradiometerの同時観測データが長期間にわたり蓄積されたところのデータを利用して、エアロゾルの時間的・空間的特性についてまとめているところである。さらに今後、これらのデータの蓄積を行うことによって、高緯度地域のエアロゾルの定量的な値の把握から、温暖化の予測につながると考えている。