宇宙と地上から温室効果ガスを捉える
－太陽光による高精度観測への挑戦－

　温室効果ガスの観測は、採取した大気の直接測定により行われてきました。直接測定は高精度な反面、全球を網羅することは困難でした。その後、物質が吸収する光の波長ごとの特性を利用して、離れた場所から物質の特徴を把握する「分光リモートセンシング」技術の進展により、直接測定に迫る精度で全球規模の観測が実現しました。この方法では人工衛星に観測装置を搭載し、地球大気を通過する太陽光を観測します。

　国立環境研究所は、宇宙航空研究開発機構、環境省と、人工衛星分光リモートセンシングによる温室効果ガス観測プロジェクトを進めています。2009年に打ち上げられた日本の人工衛星「いぶき」は、9年を経た現在も観測を続けており、温室効果ガス観測を主目的とする人工衛星の現役としては最長期間の記録を誇っています。温室効果ガス観測の高精度化により「いぶき」の研究利用が進み、後継機である「いぶき2号」の打ち上げも迫っています。

　このプロジェクトでは、私たちは人工衛星が観測した太陽光スペクトルから温室効果ガス濃度やその排出量の分布を推定する高次処理と推定結果の検証を担当しています。温室効果ガス濃度の推定には、誤差要因に対応できる高度な解析手法の開発が必要でした。また、「いぶき」の開発と同時期に、太陽光スペクトルから温室効果ガス濃度を推定する地上観測網ができたことは、データの精度の検証に、重要な役割を果たしました。

　本号では、分光リモートセンシングによる温室効果ガスの観測について紹介します。