共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 高緯度地域におけるエアロゾルの光学的特性の太陽放射観測
研究代表者／所属 富山大学理学部
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

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 藤吉康志 北大低温研

研究目的 自然起原や人為起原のエアロゾルの時間・空間的変動の把握することは、地球温暖化等の気候変動の解明につながる。中低緯度におけるこのような把握をするための観測は、AERONETや我々のSKYNETを代表される観測網によって、多く測定さえるようになった。しかしながら、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。我々は、北大低温研の屋上では、10年弱継続し、太陽放射観測を行っており、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、太陽の直逹光と周辺光の角度別分布（最大散乱角24個）を7波長（315， 400， 500， 675， 870， 940， 1020 nm）を自動測定できるSkyradiometer（Prede. Co.， Ltd.）を使って、1997年より北海道大学低温科学研究所屋上にて観測を行っている。測定は、晴天時の日中に10分おき1回、直達光と周辺光の連続測定を行い、得られたデータからSKYRAD.pack Ver.4.2. (Nakajima et. al， 1996)を使用し、エアロゾルの光学的厚さや粒径の指標となるオングストローム指数、一次散乱アルベド、体積粒径分布などの計算を行っている。札幌は、冬期間、地表面が雪に覆われるため、計算に使用する地表面アルベドを変更して解析を行っている。また、計算精度を高めるため、最初に、散乱角30度まで使用して、光学的厚さを計算し、改良型ラングレー法を使用して、大気上端の太陽放射の輝度値を求め、観測した最大散乱角までを使用して、再計算を行い、エアロゾルの光学的特性を算出している。札幌のエアロゾルの光学的特性の季節変化は、初期の測定結果（Aoki and Fujiyoshi，2003）と同様に、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た。しかし、2005年6月は、光学的厚さが秋と同じぐらい低い傾向にあるが、雨などの影響により、取得データ数が少ないために、はっきりした結論に至るまでには至ってないので、今後の課題である。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、秋、冬に高く、春に低い傾向が示され、はっきりした季節変化が見られなかった。しかしながら、春季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傾向は、毎年繰り返されており、大陸からの黄砂粒子を観測されている。これは、同時観測しているLidar観測とも同様の結果を得ている。西日本のみならず、北日本にも毎年、量的に変化があるものの飛来していることが確認された。今後、このような観測を継続することで経年変動をモニタリングする重要性を再確認することが出来た。
　　
成果となる論文・学会発表等 K.Aoki， T.Hayasaka， T.Takamura and T.Nakajima， Aerosol optical properties measured by sky radiometers during ABC EAREX2005 campaign， ABC EAREX2005 Workshop， Kyoto， 30 June 2005
K.Aoki， T.Hayasaka， T.Takamura and T.Nakajima， Aerosol optical characteristics measured by SKYNET Sky radiometers during EAREX2005， APMEX and EAREX Joint Data Analysis Workshop in Bangkok， 5 Dec， 2005