日本地球惑星科学連合2021年大会

講演情報

[J] 口頭発表

セッション記号 M (領域外・複数領域) » M-SD 宇宙開発・地球観測

[M-SD40] 将来の衛星地球観測

2021年6月4日(金) 10:45 〜 12:15 Ch.08 (Zoom会場08)

コンビーナ:本多 嘉明(千葉大学環境リモートセンシング研究センター)、高薮 縁(東京大学 大気海洋研究所)、Shinichi Sobue(Japan Aerospace Exploration Agency)、山本 晃輔(国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構)、座長:本多 嘉明(千葉大学環境リモートセンシング研究センター)、高橋 暢宏(名古屋大学 宇宙地球環境研究所)、山本 晃輔(国立研究開法人宇宙航空研究開発機構)

11:00 〜 11:15

[MSD40-08] 脱炭素・脱大気汚染を導くアジア静止軌道からの大気組成・排出総合計測診断

*金谷 有剛1、笠井 康子2、谷本 浩志3、齋藤 尚子4、江口 菜穂5、佐藤 知紘2、藤縄 環3、Patra Prabir1、関谷 高志1、滝川 雅之1、日本大気化学会 大気環境衛星検討委員会 (1.海洋研究開発機構、2.情報通信研究機構、3.国立環境研究所、4.千葉大学、5.九州大学)

キーワード:アジア大気汚染、地球温暖化、大気組成、排出削減政策合理化、グリーンイノベーション

地球温暖化と全球大気汚染は喫緊に解決が求められる社会課題である。本提案では、大気中のCO2等の長寿命温室効果気体(GHGs)と、大気汚染物質である短寿命気候強制因子(SLCFs)の濃度分布・推移をリアルタイムで客観的に明らかにし、大気化学輸送モデルやデータ同化を活用して巨大発生源や地域の「排出量」を即時評価し、効果的な改善を導く。削減政策の効果を実濃度の変化から評価し、政策の最適化を繰り返すことで、社会的コモンとしての科学的知見を提供し削減取組を牽引する。アジアの個別発生源から地域規模の濃度拡がりを連続的にとらえるために、静止軌道からの観測で時間密度を高めること、またハイパースペクトル計測では比類のないキロメートル級分解能を達成することを目指す。パリ協定・グローバルストックテイクの1.5度目標達成に加え、大気汚染については、420万人/年に上る世界の早期死亡者数の削減に、ホットスポットともいえるアジア地域の観測から取り組む。COVID-19の世界的蔓延・経済活動低下の評価にNO2衛星データが用いられたことに象徴されるように、両課題に排出削減から取り組む際のシナジー効果に関しても評価し課題解決に取り込む。IPCC AR7サイクルで始まるSLCFインベントリ、SDGs等にも貢献する。

(※本件は第二回試行(2019年末)に応募した「キロメートル級SLCPイメージング分光観測:地球温暖化・大気汚染の同時軽減対策効果に関する静止衛星診断」の改訂提案である)

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1.応募カテゴリ: A. 衛星観測ミッション
2.衛星・センサ仕様: 衛星軌道:静止軌道; 軌道高度:36000km; 衛星質量:TBD; 搭載センサ:紫外可視・近赤外回折格子型分光イメージャ、赤外サウンダ; センサ重量:100kg~(tbd); 消費電力:100W~(tbd); 設計寿命:5年(tbd); 水平(鉛直)分解能;1-4km程度(対流圏カラム/全カラム); 走査幅:10S-60N, 80-150E (tbd)

3.期待される科学の成果:
・アジア局所発生源から全球に広がる大気汚染・GHGsとその排出源別の温暖化影響の確定的評価と緩和指針
・対流圏オゾン非線形光化学反応プロセス、光合成など自然プロセスの日変化摂理

4.アウトカム:
・パリ協定・グローバルストックテイク、大気汚染抑制戦略に資する合理的な排出削減政策とその効果の評価
・IPCCインベントリタスクフォース主導のSLCF排出インベントリの方向性での主導権
・SDGs(3: 健康、13:気候、7:エネルギー、11:都市)の達成

5.技術の特色:
①優位性:日変化観測かつ高水平分解能観測(キロメートル級)は世界初。局所的であるSLCF/GHG排出源の特定や反応性が高く局在化しやすいSLCF挙動の解明が可能。
②成熟度:UV/VISはODUS/OPUS、GOSAT-GW開発のヘリテージを生かせる。差分吸収アルゴリズムも含め世界的に成熟度は高い。
③人材確保と育成:大学や国研での先進的衛星開発人材の育成と確保。気象ビジネスや環境データサイエンス分野等と連動し、ビジネス界とも人材を流通。

6.開発体制:各省+情報通信研究機構,国立環境研,海洋研究開発機構を想定
7.研究体制:日本・海外の研究機関と大学による国際協力体制。
8.関連団体:日本大気化学会・大気環境衛星検討委員会、大気環境学会、日本気象学会、日本リモートセンシング学会、JpGUなど
9.継続性/新規性:従来の7-20km規模での回折格子型分光イメージャのレガシーを活用(継続性)。1km分解能+日変化観測、および静止からのGHG/SLCFシナジー計測はともに史上初(新規性)。
10.緊急性・タイムリーさ:脱炭素とその合理化は世界共通の喫緊課題。新興国に加え我が国でも越境流入で深刻な大気汚染による死亡数の軽減は喫緊課題。
11.国際的分担:米国のGeoCarb+TEMPO, 欧州のSentinel 4+IRSと本ミッションを合わせて全世界の主要発生地域を網羅する。韓国GEMSの知見も活用し地域連携。
12.予算:100億程度(tbd)。 内閣府主導、文科省、環境省、気象庁等の運営費交付金による技術開発。
13.低コスト化の取り組み:既存技術の活用、民間通信衛星の利用
14.将来展望:赤外バンドによるO3, CO,アンモニア計測や高度層分離。ひまわり10,11号以降の静止衛星に搭載する分光センサを開発し、韓国GEMS後継機としてシリーズ国際継続。
15.実利用の可能性:超高解像度データ同化による化学天気予報の高度化(オゾン、PM2.5)、健康ツーリズムなどの新産業創出、世界経済動向の実時間把握による国際動向分析・国家戦略構築
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