「エアロゾル」という言葉はスプレー缶のイメージを思い起こさせますが、大気科学者にとってこの用語は別のものを指します。大気中に浮遊する小さな粒子で、多くの場合、人間の髪の毛の幅よりも何倍も小さいものです。エアロゾルは、自然または人為起源 (人間の活動の結果) である可能性があり、鉱物の粉塵 (砂漠またはむき出しの土壌から風によって吹き飛ばされる)、煙 (山火事および意図的な燃焼による)、火山噴火による灰および硫酸塩などの物質が含まれます。脱ガス、海のしぶき、産業活動や植物の排出物によるもやなど。
私たちは多くの理由でエアロゾルを気にかけています。大気中の光を散乱および吸収し、雲の発達と相互作用することにより、それらは天気と気候に影響を与えます。この光との相互作用は、太陽光発電所の潜在的な発電量にも影響を与える可能性があります (また、ソーラー パネル自体にほこりが付着し、それを取り除く必要があります)。大気中のほこりや灰は、航空機や船舶にとって危険な場合があり、ルートをリアルタイムで変更またはキャンセルする必要があります。
地表付近に高レベルのエアロゾルが存在すると、空気の質が低下します。最近のニュースでは、北京やニューデリーなどの大都市で特に顕著ですが、それらに限定されるものではありません。これは、人間 (および他の動物、および植物への損傷）。一方、ミネラルダストに含まれる栄養分は、遠くに飛ばされた後、遠く離れた生態系を肥やすことができます。たとえば、研究によると、アマゾンはサハラ砂漠の粉塵源、特に何千マイルも離れたチャドのボデレ窪地から大量のリンを受け取っていることが示唆されています。
砂嵐のようなこれらの出来事を地上から見る方法と同様に、この反射された太陽光を測定するように設計された衛星機器を使用して宇宙から見ることもできます。これらの測定値を使用して、大気中のエアロゾルの量と場合によっては種類を定量化するために、さまざまな衛星機器を使用してアルゴリズムが開発されました。これらのアルゴリズムは、衛星から見た光の明るさに影響を与える他の要因を考慮できなければならないため、これは難しい問題です。 1 つの例は、下にある表面からの反射率です。特に、海よりも明るく、空間と時間の変化が大きい陸地での反射率です。 2 つ目は、エアロゾルと区別しなければならない雲の存在であり、エアロゾルとその下の表面の視界を遮っています。
新しい処理アルゴリズムによる衛星エアロゾル情報の改善
これまでの欠点の 1 つは、陸上でのエアロゾルの負荷を確実に定量化できるタイプの機器が 21 世紀の初め頃から飛行し始めたことです。エアロゾルがどのように変化したかを理解するには、特に 20 世紀後半に大規模な工業化と成長が見られた発展途上国では、より長い時系列を取得することが望ましいです。これらの最近のより高性能なセンサーの前は、光学測定の主な長期記録は、1979 年に飛行を開始し、現在も続いている Advanced Very High-Resolution Radiometers (AVHRR) として知られる一連の機器によるものでした。これらは、主に陸上のエアロゾルの監視に使用されるいくつかの主要な波長での測定値が欠けており、(シリーズの初期のメンバーの場合) データにノイズが含まれる可能性があるため、陸上のエアロゾルの監視に広く使用されていませんでした。
最近、メリーランド州グリーンベルトにある NASA のゴダード宇宙飛行センターの科学者が率いるチームは、Universities Space Research Association (USRA)、メリーランド大学、Science Systems and Applications と協力して、このギャップを埋める概念実証を実証しました。 -陸上エアロゾルの時系列。彼らは、いわゆる「ディープ ブルー」アルゴリズムを適応させました。このアルゴリズムは、NASA で日常的に適用され、MODerate Resolution Imaging Spectoradiometers (MODIS) を含む多くの衛星機器からのデータを処理して、AVHRR データを処理します。
チームは、既存の 3 つの AVHRR ミッションからのデータを処理することでこれを実証し、これを MODIS データおよび地上観測と比較して、適応したアルゴリズムを検証しました。 AVHRR は本質的により限定的ですが、チームは、これらのセンサーから定量的に有用なエアロゾル情報を抽出できることを実証しました。彼らは現在、新しいアルゴリズムを完全な AVHRR レコードに適用し、それらを MODIS やその他の高度なセンサー レコードとマージすることを計画しています。これにより、利用可能なディープ ブルー データセットの長さが 2 倍以上になり、地球のエアロゾル負荷がどこでどのように変化しているかについての理解が深まります。 .
これらの調査結果は、Journal of Geophysical Research に掲載された、AVHRR 測定に適用された NASA ディープ ブルー/SOAR エアロゾル リトリーバル アルゴリズムの評価 および AVHRR から陸上および海洋上のほぼ全球のエアロゾル負荷を取得するというタイトルの記事で説明されています。 .この作業は、NASA のゴダード宇宙飛行センターの Christina Hsu と、ゴダードの GESTAR/USRA の Andrew Sayer が主導しました。
