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江口 菜穂(えぐち なを) データ更新日:2019.06.27



主な研究テーマ
・成層圏―対流圏間の力学的相互作用の研究

キーワード:成層圏―対流圏間交換、上部対流圏水蒸気、巻雲、熱帯対流圏界面遷移層、衛星リモートセンシング
2005.04.
・温室効果ガス観測技術衛星(GOSAT)の導出手法高度化に関する研究

キーワード:衛星リモートセンシング、温室効果気体
2005.04.
従事しているプロジェクト研究
成層圏・中間圏の重力波変動に関する研究
2013.12, 代表者:Dr. Chihoko Yamashita, University of California, Barkley, University of California, Barkley (USA)
成層圏突然昇温(Sudden Stratospheric Warming; SSW)発生時に、中間圏、熱圏において重力波が発生することが知られているが、その発生源の特定や発生メカニズムは明らかにされていない。本研究ではそれらを明らかにするための衛星データ解析および数値モデル研究を実施している。.
成層圏南北循環(Brewer – Dobson Circulation)による成層圏、上部対流圏における大気微量成分分布への影響に関する研究
2013.12, 代表者:Dr. Rei Ueyama, NASA/AMS, NASA/AMS (USA)
成層圏の南北循環 (Brewer-Doboson Circulation; BDC) の季節内変動、経年変動に関する研究を主に客観解析データ、衛星観測データを利用して、実施している。.
成層圏微量気体成分の変動要因に関する研究
2008.12~2012.12, 代表者:Dr. Dong Wu, NASA/JPL, NASA/JPL (USA)
成層圏の微量気体成分の時空間変動に関する解析を行っている。主にEOF解析を用いて、季節内変動に着目した解析を実施している。.
衛星観測スペクトルデータからの二酸化炭素導出手法の比較解析 (先験値情報の影響評価)
2009.11~2010.12, 代表者:Drs. David Crisp, Denis O’Brien and Chris O’Dell, NASA/JPL, NASA/JPL(USA), Colorado State University (USA)
温室効果観測技術衛星GOSAT「いぶき」のアルゴリズム解析に必要な先験値情報の作成およびそれがリトリーバル値に与える影響評価を実施した。.
衛星観測スペクトルデータからのメタン量導出過程に必要な先験値情報の比較研究
2010.02, 代表者:Dr. Xiaozhen Xiong, National Oceanic and Atmospheric Administration, National Oceanic and Atmospheric Administration (USA)
温室効果観測技術衛星GOSAT「いぶき」のメタン、二酸化酸素の鉛直プロファイルデータの質の評価を行っている。主に他衛星、数値計算データをの比較検証である。.
温室効果気体の数値シミュレーション実験の比較研究
2008.09~2010.12, 代表者:Dr. Steven Pawson, New Zealand Forest Research Institute Limited., NASA/GSFC (USA), Goddard Earth Sciences & Technology Center (USA), University of Maryland, Baltimore County (USA)
温室効果ガス(主に二酸化炭素)の大気輸送モデル間 (GEOS-5, NIES TM) の比較検証を実施した。.
数値モデルの精度向上にむけた FTS の新技術開発と上部対流圏/下部成層圏の準連続観測パイロットミッションの提案
2013.11~2014.04, 代表者:江口菜穂, 九州大学(日本)
ISS搭載の中型ミッションへの応募プロポーザルの作成
FTS (Fourier-Transform Spectrometer) の新技術開発を通した極端現象と気候変動の予報/予測精度向上にむけた上部対流圏/下部成層圏の準連続観測パイロットミッション.
GOSAT データを用いた対流圏内力学過程及び成層圏対流圏間物質交換過程の研究
2009.09, 代表者:江口菜穂, 九州大学
GOSAT (Greenhouse gases Observing SATellite: 温室効果ガス観測技術衛星) の主センサである TANSO FTS (Thermal And Near infrared Sensor for carbon Observation Fourier Transform Spectrometer) の熱赤外域 (Thermal InfraRed: TIR) スペクトルより、二酸化炭素とメタンの鉛直濃度プロファイルデータが導出され、Level 2 (L2) が公開されている。GOSATより導出された、自由対流圏では長寿命である二酸化炭素とメタンデータを用いて、対流圏から成層圏に至る成層圏-対流圏間交換過程を介した物質循環を明らかにすることを最終目的としている。.
GOSAT TANSO-FTS スペクトルからの巻雲情報導出とその時空間変動の解析
2009.09~2016.08, 代表者:江口菜穂, 九州大学
本研究課題は、温室効果観測技術衛星 GOSAT TANSO-FTS スペクトルデータを主に用いて、1) 巻雲の検出手法、2) 巻雲の物理量の導出手法の開発を行い、これら開発した手法を用いて、巻雲の物理量データを得て、3) 全球規模での巻雲の時空間変動の解明を目指す。現在、TANSO-FTS L1B Band 3 (SWIR) 及び Band 4 (TIR) データを用いて 1) の開発を行っている。.
GOSAT FTS-SWIRリトリーバルアルゴリズム開発
2005.04, 代表者:横田達也, 国立環境研究所, 国立環境研究所, JAXA, MOE, NASA/JPL
温室効果ガス観測技術衛星GOSATのスペクトルデータから物理量データ導出のリトリーバルアルゴリズム開発を実施している。主に観測データから導出された二酸化炭素およびメタンのカラム量(TANSO-FTS SWIR L2データ)における雲関連(絹雲)の状況を調査し、処理方法の妥当性を評価するとともに今後の手法改善に資する研究を実施している。.
研究業績
主要著書
主要原著論文
1. Nawo Eguchi and Yukio Yoshida, A high-level cloud detection method utilizing the GOSAT TANSO-FTS water vapor saturated band, Atmospheric Measurement Technique, 10.5194/amt-12-389-2019, 12, 1, 389-403, 2019.01, [URL].
2. Nawo Eguchi, Kunihiko Kodera, Beatriz M. Funatsu, Hisahiro Takashima, and Rei Ueyama, Rapid convective transport of tropospheric air into the tropical lower stratosphere during the 2010 sudden stratospheric warming, Scientific Online Letters on the Atmosphere, 10.2151/sola.12A-003, 12A, Special Edition, 13-17, 2016.08, [URL].
3. Nawo Eguchi, Kunihiko Kodera, and Tomoe Nasuno, A global non-hydrostatic model study of a downward coupling through the tropical tropopause layer during a stratospheric sudden warming, Atmospheric Chemistry and Physics, 10.5194/acp-15-297-2015, 15, 1, 297-304, 2015.01, [URL].
4. Nawo Eguchi, Tadahiro Hayasaka, and Masahiro Sawada, Maritime-Continental Contrasts in the Properties of Low-Level Clouds: A Case Study of the Summer of the 2003 Yamase, Japan, Cloud Event, Advances in Meteorology, 10.1155/2014/548091, 2014, 548091, 1-16, 2014.03, [URL].
5. Nawo Eguchi, YukioYoshida, Isamu Morino, Nobuyuki Kikuchi, Tazu Saeki, Makoto Inoue Osamu Uchino, Shamil Maksyutov, Hiroshi Watanabe, and Tatsuya Yokota, Seasonal variations of greenhouse gas column-averaged dry air mole fractions retrieved from SWIR spectra of GOSAT TANSO-FTS, 2011 IEEE Geoscience and Remote Sensing Symposium, 10.1109/IGARSS.2011.6049986, 3542-3545, 2011.10, [URL].
6. Nawo Eguchi, Ryu Saito, Tazu Saeki, Yumiko Nakatsuka, Dmitry Belikov, and Shamil Maksyutov, A priori covariance estimation for CO2 and CH4 retrievals, Journal of Geophysical Research-Atmosphere, 10.1029/2009JD013269, 115, D10, D10215 1-16, 2010.05, [URL], We derive the a priori covariance matrices of CO2 and CH4 for the retrieval of their profiles and columns from satellite spectral data. The monthly a priori covariance matrices of CO2 and CH4 at each grid cell (0.5° × 0.5°) on the globe are calculated using simulated data from the atmospheric tracer transport model. The a priori covariance matrix is defined as the sum of the bias and noise components, where the bias is obtained from the difference in seasonal cycle between simulated data and observation-based reference data, and the noise is defined as synoptic and interannual variations. The use of simulated data as well as observation-based reference data enables realistic variance and covariance values to be obtained for each temporal component. The seasonal bias is approximately 2 ppm for CO2 and 20 ppb for CH4. A large difference in synoptic variations is obtained between simulated and reference data over the source region, especially over land. The interannual variances derived from the reference data show maximum values (4 ppm2 for CO2 and 220 ppb2 for CH4) in northern midlatitudes. Global data sets of a priori covariance matrices for CO2 and CH4 are now available for the retrieval of concentrations using satellite spectral data. Furthermore, the data set has the potential to be applied in studies in other fields, including estimates of CO2 flux error using inverse modeling and planning for ground-based observation networks..
7. Nawo Eguchi and Kunihiko Kodera, Impacts of stratospheric sudden warming event on tropical clouds and moisture fields in the TTL : A case study, scientific online letters on the atmosphere, 10.2151/sola.2010-035, 6, 1, 137-140, 2010.10, [URL], The impact of stratospheric sudden warming event in September 2007 on the tropics was investigated based on satellite data (CALIOP, MLS and TRMM PR). Equatorial temperature and water vapor at 100 hPa decreased by about 1 K and 1 ppmv within 10 days, respectively. Changes in tropical clouds are observed together with the occurrence of the SSW as i) frequent formation of higher-level cirrus clouds over the Maritime Continent, to where water vapor was transported from Asian Monsoon and where the lowest temperature occurred, ii) intensification of deep convective activity in the TTL over African continent, and iii) southward shift of the convective clouds over South American continent..
8. Nawo Eguchi and Tatsuya Yokota, Investigation of clear-sky occurrence rate estimated from CALIOP and MODIS observations, Geophysical Research Letters, 10.1029/2008GL035897, 35, 23,  L23816 1-5, 2008.12, [URL], We derived the global distribution of the clear-sky occurrence rate during the daytime using Cloud-Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization (CALIOP) and Moderate-resolution Imaging Spectrometer (MODIS) data. Our goal was to estimate the frequency of likely successful CO(2) and CH(4) column concentration retrievals by the Greenhouse gases Observing Satellite (GOSAT). Clear-sky regions over land were frequently found around desert regions throughout the year, and at northern mid-latitudes in the winter hemisphere. Overall, clear-sky regions covered approximately 11% of the globe annually, on average. From a comparison of the CALIOP and MODIS cloud data for June 2007, we found that MODIS overestimated the clear-sky ratio by approximately 5%, except for in the tropics..
9. Nawo Eguchi and Masato Shiotani, Intraseasonal variations of water vapor and cirrus clouds in the tropical upper troposphere, Journal of Geophysical Research-Atmosphere, 10.1029/2003JD004314, 109, D12, D12106 1-11, 2004.06, [URL], Space-time variations of tropical upper tropospheric water vapor and cirrus clouds associated with the intraseasonal oscillation (ISO) are investigated using data from the Microwave Limb Sounder (MLS) and the Cryogenic Limb Array Etalon Spectrometer (CLAES) on board the Upper Atmosphere Research Satellite (UARS). Composite moisture and meteorological fields based on five ISO events selected in two boreal winters (1991–1993) are analyzed using 20–80 day band-pass-filtered data. At 215 and 146 hPa, wet anomalies with frequent appearance of cirrus clouds exist over the convective system and move eastward from the Indian Ocean to the central Pacific, suggesting a direct effect of convective activity up to this level. At 100 hPa, however, the moisture field seems to be indirectly affected by convective activity through the dynamical response to the convective heating. Dry anomalies are observed over the Indian Ocean around the developing stage and over the eastern Pacific around the mature-to-decaying stage of the ISO. Cirrus clouds are frequently found over the cold region located to the east of the convective system. These structures around the tropopause level are closely related to the eastward moving Kelvin and Rossby wave responses to the convective heating with the equatorial cold anomaly and with the subtropical anticyclonic gyres. Between the two gyres the easterly wind blowing through the equatorial cold region may cause dehydration through cirrus formation when the convective system develops over the Indian Ocean and the western Pacific. As the northern gyre intensifies, tropical dry air is transported to the subtropical Pacific and eventually to the equatorial eastern Pacific. It is suggested that the temperature and flow variations due to the coupled Kelvin-Rossby wave structure play an important role in dehydrating air in the tropical and subtropical tropopause region..
10. Tatsuya Yokota, Yukio Yoshida, Nawo Eguchi, Yoshifumi Ota, Tomoaki Tanaka, Hiroshi Watanabe and Shamil Maksyutov, Global Concentrations of CO2 and CH4 Retrieved From GOSAT: First Preliminary Results, Scientific Online Letters on the Atmosphere, 10.2151/sola.2009‒041, 5, 1, 160-163, 2009.10, [URL], The Greenhouse Gases Observing Satellite (GOSAT) was launched on January 23, 2009, to monitor global atmospheric levels of CO2 and CH4 from space. GOSAT started initial operation of its instruments after an initial satellite system check. Although the radiant data obtained by the GOSAT instruments are currently in the preliminary stages of calibration and validation, the spectral absorption features of CO2 and CH4 are clearly identifiable. An initial retrieval of these gaseous concentrations was performed for measurement scenes of cloud-free conditions over land. These results showed that column-averaged dry air mole fractions of both CO2 and CH4 in the northern hemisphere were higher than those in the southern hemisphere. These latitudinal differences agree with data obtained from groundbased sources and other satellite observations; however, the absolute values of the gaseous concentrations from GOSAT data seem to have been underestimated. Calibrations as well as validation should be conducted to improve the quality of GOSAT retrievals..
主要総説, 論評, 解説, 書評, 報告書等
1. 江口菜穂, SPARC General Assembly 2018 参加報告, 日本大気化学会「大気化学研究」第40号, 2019.01.
主要学会発表等
1. Kunihiko Kodera, Nawo Eguchi, Beatriz M. Funatsu, Rei Ueyama, Chantal Claud, Influence of tropical lower stratospheric cooling on extreme deep convective activity and tropical cyclones., AOGS 2019-Middle Atmosphere, 2019.07.
2. 江口 菜穂, 吉田 幸生, 染谷 有, 今須 良一, 濱田 篤, 井上豊志郎, GOSAT TANSO-FTSスペクトルから導出された巻雲の特徴について, 2016年度日本気象学会秋季大会, 2016.10.
3. Nawo Eguchi, Kunihiko Kodera, Rei Ueyama, Hisahiro Takashima and Makoto Deushi, Rapid Transport of Carbon Monoxide and Water Vapor from Troposphere to Stratosphere via Tropical Convection During Stratospheric Sudden Warming, AGU Fall Meeting, 2015.12.
4. Nawo Eguchi, Kunihiko Kodera, Rei Ueyama and Hisahiro Takashima, Rapid increase of carbon monoxide concentration in the tropical lower stratosphere during stratospheric sudden warming in January 2010, 95th AMS Annual Meeting, 2015.01.
5. Nawo Eguchi, Kunihiko Kodera and Tomoe Nasuno, Downward coupling process through TTL during a stratospheric sudden warming: a case study using a global non-hydrostatic model, SPARC General Assembly, 2014.01.
6. Nawo Eguchi, Kunihiko Kodera and Tomoe Nasuno, Stratospheric sudden warming impact on the tropical troposphere seen in NICAM simulation, Workshop on Stratospheric Sudden Warming and its Role in Weather and Climate Variation, 2012.02.
7. Nawo Eguchi, Tadahiro Hayasaka and Masahiro Sawada, Characteristics of “YAMASE” Cloud : A case study of summer 2003, Fifth Korea-Japan-China Joint Conference on Meteorology, 2011.10.
8. 江口 菜穂, 吉田 幸生, 森野 勇, 佐伯 田鶴, 横田 達也, Shamil Maksyutov, 渡辺 宏, カラム平均濃度 XCO2, XCH4 の季節・経年変化, 第17 回大気気化学討論会, 2011.10.
9. Nawo Eguchi, Yukio Yoshida, Isamu Morino, Nobuhiro Kikuchi, Tazu Saeki, Makoto Inoue, Osamu Uchino, Shamil Maksyutov, Hiroshi Watanabe and Tatsuya Yokota, SEASONAL VARIATIONS OF GREENHOUSE GAS COLUMN-AVERAGED DRY AIR MOLE FRACTIONS RETRIEVED FROM SWIR SPECTRA OF GOSAT TANSO-FTS, The IEEE Geoscience and Remote Sensing Society (IGARSS), 2011.07.
学会活動
所属学会名
欧州地球科学連合
日本気象学会
大気化学会
アメリカ地球物理学会
学協会役員等への就任
2019.07~2021.06, 日本大気化学会, 第11期運営委員,表彰委員,女性活躍推進WG,人材育成WG.
2018.06~2019.06, 日本大気化学会, 大気環境衛星検討委員会委員.
2017.07~2019.06, 日本大気化学会, 第10期運営委員,プログラム委員,女性活躍推進WG,人材育成WG.
2011.10~2014.03, 宇宙航空研究開発機構(JAXA) , 地球圏総合診断委員会大気分科会委員.
2015.02~2020.09, 日本学術会議 環境学委員会・地球惑星科学委員会合同IGBP・WCRP・DIVERSITAS合同分科会 SPARC小委員会, 委員.
2012.08~2020.09, 日本学術会議 環境学委員会・地球惑星科学委員会合同IGBP・WCRP・DIVERSITAS合同分科会 IGAC小委員会, 委員.
2012.08~2018.05, 日本気象学会 人材育成・男女共同参画委員会, 副委員長.
学会大会・会議・シンポジウム等における役割
2019.05.26~2019.05.31, JpGU 2019日本地球惑星科学連合2019年大会, セッションコンビーナー.
2018.05.20~2018.05.24, JpGU 2018日本地球惑星科学連合2018年大会, セッションコンビーナー.
2017.10.02~2017.10.04, 第23回大気化学討論会, 運営委員会(プログラム委員).
2017.05.20~2017.05.24, JpGU-AGU Joint Meeting 2017, セッションコンビーナー.
2015.05.21~2015.05.24, 日本気象学会, セッションコンビーナー.
2014.10.21~2014.10.23, 日本気象学会2014秋季大会, 実行委員.
2012.11.06~2012.11.08, 第18回大気化学討論会, 実行委員.
学会誌・雑誌・著書の編集への参加状況
2014.01~2016.03, SMILES (superconducting submilli-meter-wave limb-emission sounder) book, SPRINGER, 国際, 編集委員.
学術論文等の審査
年度 外国語雑誌査読論文数 日本語雑誌査読論文数 国際会議録査読論文数 国内会議録査読論文数 合計
2018年度
2017年度  
2016年度      
2015年度      
2014年度      
2013年度      
2012年度      
2011年度      
2010年度      
2009年度      
2008年度      
2007年度      
2006年度      
2005年度      
その他の研究活動
海外渡航状況, 海外での教育研究歴
NASA/GSFC, GEST, UMBC, UnitedStatesofAmerica, 2008.09~2009.02.
研究資金
科学研究費補助金の採択状況(文部科学省、日本学術振興会)
2018年度~2021年度, 基盤研究(B), 分担, ENSO気候変動は超高層大気をどう揺らすのか:成層圏オゾンが果たす役割の解明.
2017年度~2019年度, 基盤研究(A), 連携, 熱帯域における成層圏ー対流圏力学結合過程.
2018年度~2020年度, 基盤研究(C), 代表, 成層圏力学場が気候へ与える影響―成層圏‐対流圏間の力学的結合過程の理解の深化―.
2016年度~2019年度, 基盤研究(B), 分担, 中間圏・下部熱圏における大循環形成過程と大気微量成分変動.
2013年度~2016年度, 基盤研究(A), 分担, 多重散乱ライダ・雲レーダの複合観測システムの構築と全球雲微物理特性解析.
2013年度~2016年度, 基盤研究(C), 代表, 成層圏南北循環を介した成層圏‐対流圏結合過程の解明.
2010年度~2014年度, 新学術領域研究, 分担, 雲・放射エネルギーを介したモンスーンアジアの大気海洋相互作用
.
2011年度~2012年度, 若手研究(B), 代表, 熱帯域における成層圏-対流圏間の力学的結合過程の解明
.
2008年度~2009年度, 若手研究(B), 代表, 成層圏突然昇温現象が熱帯対流圏に及ぼす影響.
2005年度~2007年度, 若手研究(B), 代表, 上部対流圏から下部成層圏における水蒸気分布の変動要因の解明と気候への影響評価.
2004年度~2005年度, 基盤研究(C), 分担, 熱帯対流圏界面付近に存在する赤道ケルビン波の時空間構造の解明.
共同研究、受託研究(競争的資金を除く)の受入状況
2018.04~2019.03, 代表, 衛星データを利用した対流圏・成層圏の物質輸送過程に関する研究
衛星観測から導出された大気微量成分、および雲物理量のデータを用いて、対流圏および成層圏内の物質輸送過程および対流圏と成層圏間の物質交換過程を明らかにすることを目的とする。.
2017.04~2018.03, 代表, 衛星データを利用した対流圏・成層圏の物質輸送過程に関する研究
衛星観測から導出された大気微量成分、および雲物理量のデータを用いて、対流圏および成層圏内の物質輸送過程および対流圏と成層圏間の物質交換過程を明らかにすることを目的とする。.
2016.04~2017.03, 代表, 衛星データを利用した対流圏・成層圏の物質輸送過程に関する研究
衛星観測から導出された大気微量成分、および雲物理量のデータを用いて、対流圏および成層圏内の物質輸送過程および対流圏と成層圏間の物質交換過程を明らかにすることを目的とする。.
2015.04~2016.03, 代表, 衛星データを利用した対流圏・成層圏の物質輸送過程に関する研究
衛星観測から導出された大気微量成分、および雲物理量のデータを用いて、対流圏および成層圏内の物質輸送過程および対流圏と成層圏間の物質交換過程を明らかにすることを目的とする。.
2014.04~2015.03, 代表, 衛星データを利用した対流圏・成層圏の物質輸送過程に関する研究
衛星観測から導出された大気微量成分、および雲物理量のデータを用いて、対流圏および成層圏内の物質輸送過程および対流圏と成層圏間の物質交換過程を明らかにすることを目的とする。.
学内資金・基金等への採択状況
2017年度~2018年度, 応用力学研究所国際化推進共同研究, 分担, Dynamical mechanisms of stratospheric control on the tropical troposphere and ocean.
2015年度~2017年度, 九州大学研究活動基礎支援制度「研究補助者雇用支援(短期)」(文部科学省 科学技術人材育成費補助金), 代表, 研究業務に関する補助作業.
2015年度~2017年度, 九州大学研究活動基礎支援制度「出産・育児復帰者支援」(文部科学省 科学技術人材育成費補助金), 代表, 大気微量気体成分データの精度向上のための巻雲導出手法の開発.
2015年度~2018年度, 応用力学研究所共同利用研究, 分担, インド亜大陸東北部における大気鉛直構造の解明.
2015年度~2015年度, 九州大学研究活動基礎支援制度「国際学会派遣支援(第2回)」(文部科学省 研究大学強化促進費補助金), 代表, Rapid Transport ofCarbon Monoxideand Water Vapor from Troposphere to Stratosphere via Tropical Convection During Stratospheric Sudden Warming.
2012年度~2012年度, 九州大学研究活動基礎支援制度「英文校閲経費支援(第2期)」(文部科学省 研究大学強化促進費補助金), 代表, Maritime-Continental Contrasts in the Properties of Low-Level Clouds: A Case Study of the Summer of the 2003 Yamase, Japan, Cloud Event.
2005年度~2006年度, 独立行政法人国立環境研究所平成17年度後期奨励研究費, 代表, ラジオゾンデ・ゴム気球搭載用の湿度計を用いた上部対流圏の水蒸気観測.

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