日本利用向日葵8号卫星数据提高沙尘暴和PM2.5预测精度

环境能源 2018年11月16日
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日本宇宙航空研究开发机构(以下简称“JAXA”)、气象厅气象研究所(以下简称“气象研”)及九州大学组成的研发小组,利用气象卫星“向日葵8号”的观测数据,在亚洲和大洋洲的大范围内成功提高了沙尘暴及PM2.5等大气悬浮物(气溶胶)的预测精度。此次开发的推算方法和数值模型技术还预定应用于日本气象厅2019年度将改进的沙尘暴预测系统,提高对日常生活造成影响的沙尘暴预测精度。这些影响包括能见度降低对交通机构的影响,以及晾晒的衣物和汽车蒙灰等。

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图1 向日葵8号2018年4月拍到的来自大陆的大气悬浮物


向日葵8号的优点是,与以往的静止气象卫星相比,能以多波长、高空间分辨率和高频率进行观测。研发小组为了最大限度发挥向日葵8号的这些优点,开发了(1)根据向日葵8号的观测数据推算大气悬浮物物理特性的方法,以及(2)将推算的数据代入数值模型中的同化方法,成功提高了大气悬浮物的流动预测精度。

此次研究制作的数据集已在JAXA地球观测中心的“JAXA向日葵监测” (https://www.eorc.jaxa.jp/ptree/index_j.html)网站公开。数据集中包含地面附近的PM2.5等的质量浓度,以及表示各种颗粒物(源自化石燃料的黑碳和硫酸盐等)浊度的物理特性。

公开的数据集可广泛应用于大气悬浮物相关的研究,有助于解决各领域存在的课题,比如查明大气悬浮物产生和移动的过程、通过地球气候系统和流行病学研究评估对健康的影响、评估对以海洋生物循环为代表的生态影响等。

另外,今后预定进一步推进开发,除向日葵8号外,还计划把气候变化观测卫星“Shikisai”(GCOM-C)、温室气体观测技术卫星2号“Ibuki 2号”(GOSAT-2)和日欧共同开发的云气溶胶辐射探测(EarthCARE)卫星的观测数据也加入到模型中。

2018年10月30日的向日葵观测图像

图2:2018年10月30日的向日葵观测图像。(上)为以往的静止卫星的观测图像;(中)为向日葵8号的观测图像;(下)为根据向日葵8号的观测数据推测的大气悬浮物。

2018年4月27日源自大陆的大气污染物质飘到九州北部的事例

图3:2018年4月27日源自大陆的大气污染物质飘到九州北部的事例。
图中的“气溶胶光学厚度”表示大气悬浮物引起的大气污浊度。

文 客观日本编辑部
东亚PM2.5动图 [网址]

日文发布全文 [网址]

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