[A-AS21] 大気化学

[AAS21-P06] 太陽電池駆動型大気観測装置Eco-MAXDOAS装置の開発

ポスター講演3分口頭発表枠

*加藤 知道¹、入江 仁士² (1.千葉大学融合科学研究科、2.千葉大学環境リモートセンシング研究センター)

キーワード：MAX-DOAS, 太陽光発電, エアロゾル, 二酸化窒素

大気中のエアロゾルは地球の気候を左右する重要な因子である。しかし、その複雑な生成メカニズムや気候への影響は十分に理解されていない。そのような中、千葉大学ではエアロゾルとその前駆気体(例えば、二酸化窒素NO₂)の多成分観測が可能なMAX-DOAS法を開発している。MAX-DOAS法は複数の仰角で太陽散乱光スペクトルを測定し、インバージョン解析等を行うことにより、エアロゾル等の高度分布や鉛直カラム量等を導出する手法である。MAX-DOAS法による観測は各仰角で視野が開けている必要がある。しかしながら、特に低仰角での観測は遮蔽物により視野の確保が困難な場合がある。また、電源の確保も必要なため、設置場所が限られてしまう。本研究ではこの制約を解消するために、従来のMAX-DOAS装置の電源を太陽光発電に変更した、Eco-MAXDOAS装置の開発に向けて、改良を施し、試験観測を行って精度等を評価した。Eco-MAXDOAS装置を開発するにあたり、電力消費を抑えるために分光器の温調装置を取り除き、分光器の直前にシャッター装置を取り付けた。これにより、温度に依存する分光器のダークカウント値を一定に保つことができなくなったが、異なる仰角の観測の間(3分間)にシャッターを閉じて測定したダークカウントを使用できるようになった。屋外で実験を行ったところ、3分間の温度変化は±0.3℃以下であった。前後のダークカウントの変化からS/N比を導出したところ日中は10000程度であり、10^-4(0.01%)までの差分吸収解析可能なことを確認した。本研究ではまた、30Wと60Wの太陽光パネルを使用して連続観測を行ったところ、30Wでは電力不足のため数日間で停止したが、60Wでは快晴続きではない気象条件だったにもかかわらず2週間以上連続稼動したことが確認された。本講演ではさらに、千葉大学においてEco-MAXDOAS装置と従来型のMAX-DOAS装置の同時観測を実施して得られたデータを相互比較し、Eco-MAXDOAS装置の観測性能を詳細に評価する。