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[Ａ−３　衛星利用大気遠隔計測データの利用実証に関する研究]

（１）太陽掩蔽法大気センサーによる温暖化関連物質の導出手法の研究



[環境省国立環境研究所]

　　地球環境研究センター

●横田　達也

　　大気圏環境部

●笹野　泰弘

　　地球環境研究グループ　衛星観測研究チーム

●中島　英彰 ・ 杉田　考史

文部科学省統計数理研究所統計基礎研究系

●栗木　哲

法政大学工学部経営工学科

●花泉　弘


[平成１０〜１２年度合計予算額]

４３，２９５千円

(うち、平成１２年度予算額　１４，４６０千円)

[要旨]

　太陽掩蔽法大気センサーによる温暖化関連物質などの測定に関し、ILAS-Ⅱ及び SOFIS の仕様に基づいて、下部成層圏及び上部対流圏における温室効果気体など大気微量成分の鉛直分布導出のための検討を、理論シミュレーションを用いて行った。まず、非線形最小二乗法を用いた精密な放射伝達計算に基づく導出手法を用いた場合に、ILAS-Ⅱでは、高度 20 km 付近で導出精度が ILAS に比較してオゾンで５倍、メタンで８倍程度向上する。これは、短波長赤外のスペクトル情報が新たに追加され、導出のための気体吸収に関する情報が改善されたことに起因している。また、解析に使用する温度や圧力情報に誤りがなく、エアロゾルの影響を正確に推定できる場合には、二酸化炭素についても上部対流圏で偏り（バイアス）がなく推定が可能である。さらに、各種の誤差要因の導出濃度誤差への影響量を検討したところ、気温の誤差の影響が大きいことが解った。 SOFIS については、二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素、PFC-14、SF6などの温室効果気体について、上部対流圏において十分な検出感度を有することが示された。さらに SOFIS の仕様に短波長 (3500-4904 cm-1) 領域の観測データを加えた場合には、これらの温室効果気体が、低高度でより精度良く導出されることが解った。また、FTIR のような高スペクトル分解能を有するセンサーではデータ量が膨大となるため、データ処理に適する波長帯（マイクロウインドウ）の選定が重要となる。本研究では、エアロゾルの影響を考慮に入れた波長帯の選定手法の改良手法を提案した。　さらに、ILAS-Ⅱ のデータ処理を対象に、一括逆推定手法の高速化に関する検討を行い、過去の観測データに基づいて高速に結果を得るための簡便手法を開発し、ILAS の観測データを用いてその有効性を実証した。


[キーワード]

成層圏、対流圏、温室効果気体、計算アルゴリズム、人工衛星データ、統計手法