Research Projects

• 基盤研究(C), Apr. 2022 - Mar. 2025, 22K03701, Principal investigator, 導出手法を改良した新しい電波掩蔽データによる火星大気の主成分凝結に関する研究, 野口 克行, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 奈良女子大学, 4290000, 3300000, 990000, kaken

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• Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Apr. 2020 - Mar. 2024, 20H01958, Coinvestigator, High vertical resolution observation of planetary atmospheres by radio occultation, 今村 剛; 安藤 紘基; 野口 克行; 神山 徹; 小郷原 一智; 杉山 耕一朗, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B), The University of Tokyo, 17550000, 13500000, 4050000, kaken

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• Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Apr. 2019 - Mar. 2023, 19H01971, Coinvestigator, 階層的数値モデルによる金星大気重力波の励起、伝播、散逸過程の解明, 杉本 憲彦; 高木 征弘; 安藤 紘基; 野口 克行; 黒田 剛史; 宮本 佳明, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Keio University, 17160000, 13200000, 3960000, 大気重力波は、運動量やエネルギーを輸送、再分配し、惑星大気において重要な働きを担う。本課題では、階層的な数値モデルを用いて、金星大気の重力波の諸過程を包括的に解明することが目標である。2020年度は、金星探査機「あかつき」および「Venus Express」の電波掩蔽観測で明らかにされた雲層下部の温度構造が、金星大気大循環モデルで整合的に再現されていたため、この成因の解析を中心に行った。また、雲層下部には惑星規模の大気重力波である赤道ケルビン波の存在が観測的に示唆されていて、それと関連した雲量変動も観測されている。そこで、金星大気大循環モデルに簡易版の雲物理過程を導入して、赤道ケルビン波と雲量の変動を調べられる枠組みの構築を目指した。さらに熱潮汐波と細かいスケールの大気重力波の相互作用を調べるために、T639L260(1920×960×260格子点)の超高解像度数値実験への拡張を行い、スピンアップ計算を繰り返した。
  赤道ケルビン波は雲層上端にもその存在が示唆されており、スーパーローテーションの風速変動に関わると考えられている。一方で、我々の金星大気大循環モデルでは、この波をこれまで再現できていない。そこで、データ同化技術を用いて、赤道ケルビン波の観測が衛星観測等で得られた際に、これを同化によって金星大気大循環モデル内に再現可能かどうかについて、観測システムシミュレーション実験を行った。その結果、高度70km付近の風速観測が6時間毎にあれば, 赤道ケルビン波が再現可能であることがわかった。本成果は、未だあかつき観測によって赤道ケルビン波が明瞭に観測された時期はないものの、仮に紫外線カメラでこれを観測することができれば、雲追跡で導出できる風速の同化によって、金星大気大循環モデル内に赤道ケルビン波を十分に再現可能であることを示唆している。, kaken

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• Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Apr. 2019 - Mar. 2022, 19K03951, Principal investigator, 火星気象を特徴付ける大気主成分凝結と大気波動の相互作用の解明, 野口 克行, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Nara Women's University, 4420000, 3400000, 1020000, 今年度は、主に数値モデルによるデータ解析を実施した。研究協力者から提供された火星大気大循環モデル (MGCM)による計算結果を用いて、大気重力波によると思われる小規模な空間スケールを持つ気温擾乱に着目した。この数値モデルは、比較的波長の長い大気重力波を直接再現することが可能なほどの高い空間分解能を持つ。数値モデルで計算された気温の高度分布に対して鉛直波長4km以下のハイパスフィルタを掛けることで、気温擾乱を抽出した。この気温擾乱を大気重力波によるものとみなして、波の活動度（ポテンシャルエネルギー）を計算した。解析対象とした季節は、北半球の冬から春に相当する時期（Ls=270-300度）である。
  その結果、観測データ（米国の火星探査機マーズグローバルサーベイヤーで実施された電波掩蔽観測によるデータ）で見つかっていた高度10-20kmにおけるポテンシャルエネルギーの東西波数2の構造が、この数値モデルでも再現されていることが明らかになった。
  また、電波掩蔽観測では観測原理上、高度40km付近までしかデータが得られていないが、この数値モデルでは仕様上高度90kmまでの計算が可能である。観測データでは得られていないより高い高度領域においてもポテンシャルエネルギーの解析を行ったところ、東西波数2の構造は高度10-20kmの領域だけではなく、他の高度領域にも存在していることが示唆された。また、その高度は特徴的な緯度依存性を持っていることも示唆された。, kaken

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• Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Apr. 2016 - Mar. 2019, 16H04060, Study of gravity waves in planetary atmospheres using radio occultation experiments and numerical modeling, Imamura Takeshi, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, The University of Tokyo, 14560000, 11200000, 3360000, Radio occultation observation data of Venus was analyzed by radio holography method to improve the vertical resolution, and universal existence of waves and neutral layers with vertical scales of several hundred meters were revealed. Sharp inversion layers were also found to exist at the top of high latitude convection layers. We also carried out numerical simulations of the convective layer with high vertical resolution and a wide computational domain, and reproduced the convective motion and the gravity waves excited by convection. Breaking of gravity waves is suggested to be caused by shear instability and convective instability. Furthermore, we could understand the height of breaking of gravity waves and the amplitude of gravity waves in comparison with the observational results of radio wave occultation observation., kaken

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• Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Apr. 2015 - Mar. 2018, 15K05289, Estimation of vertical profiles of CO2 mixing ratio in the Martian polar nights by using radio occultation technique, Noguchi Katsuyuki; Takeshi Kuroda; Takeshi Imamura, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Nara Women's University, 4810000, 3700000, 1110000, The present study proposed a method to obtain vertical profiles of CO2 mixing ratio, which is the main component of the Martian atmosphere, by using radio occultation technique. Normally radio occultation technique obtains temperature-pressure profiles of planetary atmospheres, assuming atmospheric compositions. Our method, however, estimates CO2 mixing ratio in the polar nights, where CO2 condensates, assuming that air temperature in observed regions is CO2 saturation temperature. By using this method, we successfully obtained vertical profiles of CO2 mixing ratio in the polar nights. We also showed that atmospheric waves including stationary waves and transient waves had an important role on the occurrence of CO2 saturation in the polar nights., kaken

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• Grant-in-Aid for Young Scientists (B), Apr. 2012 - Mar. 2014, 24710008, Algorithm for the observations of air pollution by next generation satellites, NOGUCHI Katsuyuki, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Nara Women's University, 2340000, 1800000, 540000, The algorithm for the observations of air pollution by using next generation platforms, such as geostationary satellites and the international space station, has been developed. The dependence of the surface reflectivity on the incident and outgoing directions was considered, since the dependence is important for those platforms. The results were presented in the domestic and international conferences and published in the peer-reviewed journal, Atmospheric Measurement Techniques Discussion (AMTD)., kaken

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• Grant-in-Aid for Scientific Research (C), 2010 - 2012, 22540457, Observation of ozone, nitrogen dioxide, chlorine dioxide, and bromine monoxide by the optical ozonesonde with spectrometer, MURATA Isao; KASABA Yasumasa; NAKAGAWA Hiromu; FUJIWARA Hitoshi; NOGUCHI Katsuyuki, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Tohoku University, 4160000, 3200000, 960000, The purpose of this research was the validation of our new instrument that can measure NO_2, OClO, and BrO with O_3. We prepared for the balloon experiment in 2010 but quitted due to the trouble of CPU in the instrument. We checked and improved the instrument in2011 and again prepared for the balloon experiment in 2012 but no balloon launched in this year due to the unusual meteorological condition. Therefore, test measurements were performed at ground on the sunrise and culmination. We confirmed that at least the stratospheric column of NO_2 can be derived., kaken

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• Grant-in-Aid for Scientific Research (B), 2010 - 2012, 22310004, Development of remote sensing technique for lower tropospheric ozone by simultaneous measurement of UV and visible solar scattered light spectra, KITA Kazuyuki; IRIE Hitoshi; NOGUCHI Katsuyuki; HAYASHIDA Sachiko, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Ibaraki University, 18720000, 14400000, 4320000, A remote sensing technique to measure lower tropospheric ozone with a simultaneous measurement of UV and visible solar scattered spectra has been developed for investigating extensive surface ozone increases. Error analyses and validation measurements was conducted. Based on the surface observation, evaluation of ozone column amount from visible spectra has een succeeded with enough accuracy. The interference by surface Albedo spectra and the influence by aerosol scattering have been estimated with observational data and radiative transfer model calculations. Aircraft observations were conducted for the validation of the technique, and their data analyses are on-going now., kaken

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• Grant-in-Aid for Scientific Research (C), 2007 - 2008, 19540462, Study on tropospheric ozone utilizing satellite data - analysis of the effects of ozone precursors and intrusion from the stratosphere -, HAYASHIDA Sachiko; KUJI Makoto; NOGUCHI Katsuyuki, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Nara Women's University, 4550000, 3500000, 1050000, 本研究課題では、東アジアを中心に集中的に大気微量成分の衛星データ解析を行い、オゾンとその前駆物質を高度別に調べ、アジア大陸から流出する汚染空気塊の影響を調べた。オゾンについては、オゾンゾンデのデータを衛星データと平行して解析した。また、赤外観測データを駆使することで、上部対流圏・対流圏界面付近におけるオゾン高度分布を解析し、成層圏オゾンの流入と人為起源のオゾンとの切り分けを行なうことを試みた。重要なオゾン前駆物質の一つであるNO_2の影響について詳細に解析し、北京や上海といった大都市では年々の増加傾向が停止しているのに対し、郊外の新興都市で増加傾向であることを明らかにした。, kaken

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• 若手研究(B), 2005 - 2006, 17740312, 人工衛星による分光スペクトル観測を用いた大気成分導出アルゴリズムの開発, 野口 克行, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 奈良女子大学, 2400000, 2400000, 本年度は、大気汚染物質の濃度データ解析と、その結果を受けたりトリーバルアルゴリズムの改良・開発を行った。大気汚染物質の濃度データ解析については、GOMEセンサによるオゾン、二酸化窒素データを解析した。昨年度に入手したGOMEオゾンデータの検証を、気象庁のオゾンゾンデ観測データによって行った。得られた結果は日本気象学会SOLA誌に投稿し、受理された。また、二酸化窒素データは国内の大気汚染監視局の地表観測データ及び数値モデル計算結果との比較を行った結果、定性的には季節変化が一致するなどよい結果が得られたものの、定量的には違いが見られた。また、太平洋上に二酸化窒素の濃度増大が見られる事例について、数値計算結果と比較するなどの解析を行った。
  このような濃度データ解析と平行して、特に二酸化窒素のリトリーバルアルゴリズムの改良開発に取り組んだ。地表データ・数値計算結果とGOME観測データが定量的に異なる問題については、リトリーバルの中で用いられているエアマスファクターを変更し精度の高いものに改め、実装することを目指した。データフォーマットを一致させるなどの技術的な課題をほぼクリアし、試験的に新しいアルゴリズムを用いてリトリーバルを行うことに成功した。また、海洋上のリトリーバルについては、パラメータ設定の不良など人為的な要因がないかをチェックした。その結果、観測原理的に解決が難しい対流圏量と成層圏量の分離において、当初想定していたよりも大きな不確定性が生じている可能性が明らかになった。, kaken

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• 基盤研究(C), Apr. 2022 - Mar. 2025, 22K03701, Principal investigator, 導出手法を改良した新しい電波掩蔽データによる火星大気の主成分凝結に関する研究, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
• 基盤研究(C), Apr. 2022 - Mar. 2025, 22K03701, Principal investigator, 導出手法を改良した新しい電波掩蔽データによる火星大気の主成分凝結に関する研究, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
• 01 Apr. 2024 - 31 Mar. 2025, CJ24-22, Principal investigator, 地球惑星大気環境を観測するための衛星リモートセンシングに関する研究, 千葉大学, 千葉大学環境リモートセンシング研究センター共同利用研究
• 01 Apr. 2021 - 31 Mar. 2022, Principal investigator, 宇宙からのリモートセンシングによる地球惑星大気環境の研究, 千葉大学, 千葉大学環境リモートセンシング研究センター共同利用研究
• 01 Apr. 2022 - 31 Mar. 2023, Principal investigator, 宇宙からのリモートセンシングによる地球惑星大気環境の研究, 千葉大学, 千葉大学環境リモートセンシング研究センター共同利用研究