Microsoft Word - 9_島村（南極薄明紫外線）

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あいねよどぎみ
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1 南極昭和基地における薄明時の波長別紫外域日射の特徴について島村哲也 * Characteristics of Spectral UV in Twilight at the Syowa Station in the Antarctica Tetsuya SHIMAMURA 要旨薄明時の波長別紫外域日射の特徴を明らかにするため, ブリューワー分光光度計による 2007 年の南極昭和基地の観測値を用いて調査を行った. 観測値の収集にあたっては, 通年で太陽天頂角度 ( 太陽高度 -0 度 ) までの毎正時に観測が行われるように観測スケジュールを作成した. 調査内容としては,2~325 nm の波長で 5 nm 毎 8 波長の放射照度と太陽天頂角の関係を用いて波長別に, 測定限界, 最大値との照度比を検討した. また,2~325 nm の波長の放射照度の積算量と太陽天頂角の関係を用いて, 測定限界, 観測スケジュールの妥当性, 薄明時の積算量を調査した. なお, 測定限界は太陽天頂角度以上の測定値を雑音とみなし, それより大きい放射照度または波長積算量が得られる太陽天頂角の最大値とした. 調査の結果, 波長別の放射照度の測定限界は長波長ほど大きく,325 nm の波長で 97 度,295 nm の波長で度程度であった. また, これらの限界値はオゾン全量の増加に対して短波長ほど小さくなる傾向がみられた. 最大値との照度比からは, 太陽天頂角の増加に対して, 薄明時の放射照度の減少の割合が長波長ほど大きいことが明らかとなった. 波長積算量の解析からは, 観測スケジュールの目安として太陽天頂角 97 度が妥当であると判断した. 薄明時の積算量が日積算量に占める割合は, 極夜期を中心に約 4 カ月半の期間で % 以上となる日があった. 極夜期における日積算量は最大 J/m 2, 最小 J/m 2 であった.. はじめに近年の国内における散乱波長別紫外域日射の精密な観測から, 全天日射に占める散乱日射の割合は可視領域を含む日射に比べて紫外域のみの日射のほうが大きいことが報告されている ( 伊藤 :2005, 2006, 2007, 伊藤ほか :20). 特に薄明時は散乱日射のみとなることから, 薄明時の観測が日積算量等に与える影響は, 可視領域を含む日射の観測に比べて紫外域日射観測のほうが大きいと考えられ, 検討課題となっている. 一方, 南極昭和基地では,99 年 2 月から試験的に波長別紫外域日射観測が開始され,994 年 2 月からは気象部門の定常観測として現在まで継続して行われている ( 気象庁 :2008a). 昭和基地の特徴は, 人為起源の大気汚染物質が少ない清浄な大気環境であること, オゾンホールの出現に伴うオゾン全量の極端な季節変化があること, 極昼極夜, 長時間の薄明など日照時間に偏りがある ( 特に, 極夜期は薄明時のみの観測となる ) ことなどが挙げられる. また, 昭和基地では観測時間が国内の観測に適用されて * 高層気象台観測第三課いる気象官署観測業務規程や紫外域日射観測指針 ( 気象庁 :993) で規定された観測方法に適用できないことから, 太陽天頂角を目安にした独自の基準で観測スケジュールが作成されている. なお, 南極において昭和基地以外で長期にわたり波長別紫外域日射の観測報告が行われている観測地点は, アムンゼンスコット基地, マクマード基地, パーマー基地に限られている.2007 年の昭和基地における波長別紫外域日射観測を含む気象観測の報告については, 成田ほか (200), 中村ほか ( 投稿予定 ), 気象庁 (2008b, 200) がある. これらを踏まえ本稿では, エーロゾル等の影響が少ない, 広範囲のオゾン全量の条件で, 薄明時の観測値を多く得ることができる昭和基地の観測値を用い, 薄明時の波長別紫外日射について特性を調査し, 昭和基地における観測スケジュールの妥当性について波長積算量を用いて検討した. 2. 観測環境と測定装置 2. 観測環境昭和基地は, 南緯 69 度 00 分, 東経 39 度 35 分に位置 - 9 -

高層気象台彙報第 69 号 20 放球棟管理棟観測架台測定装置 (Brewer #68) 前室屋上写真測定装置と観測環境気象棟前室屋上の様子. 向かって正面が北北東.2007 年月 6 日 00 時 43 分 ( 現地時間 ) 撮影. 太陽天頂角 92 度. し, 東南極の宗谷海岸沖 4km にある東オングル島に建設されている ( 図 ).

2 測定装置測定装置として用いた波長別紫外域日射計は, ブリューワー分光光度計 ( 以下, ブリューワーという ) である. ブリューワーは太陽光を回折格子で分光し, 波長別の紫外線強度を光電子増倍管で測定する装置である ( 伊藤ほか :99).

2 高層気象台彙報第 69 号 20 放球棟管理棟観測架台測定装置 (Brewer #68) 前室屋上写真測定装置と観測環境気象棟前室屋上の様子. 向かって正面が北北東.2007 年月 6 日 00 時 43 分 ( 現地時間 ) 撮影. 太陽天頂角 92 度. し, 東南極の宗谷海岸沖 4km にある東オングル島に建設されている ( 図 ). 基地主要部は東オングル島の北海岸沿いにあり, 気象観測を行っている気象棟は基地主要部の西側に位置している ( 図 2). 測定装置は気象棟前室の屋上に設置しており, 日周運動で太陽高度が最も高くなる北側の視界は良好である ( 写真 ). 気象棟図南極昭和基地の位置国立極地研究所 (2006) より転載管理棟 2 放球棟 3 観測架台 4 前室 2.2 測定装置測定装置として用いた波長別紫外域日射計は, ブリューワー分光光度計 ( 以下, ブリューワーという ) である. ブリューワーは太陽光を回折格子で分光し, 波長別の紫外線強度を光電子増倍管で測定する装置である ( 伊藤ほか :99). 本調査で用いたブリューワーは, 二重分光方式の MKⅢ 型で, 高層気象台で南極用に防寒対策等の改造が施された 68 号機であり ( 伊藤宮川 :200), 測定可能波長範囲 286.5~363.0 nm, 分解能 0.6 nm, 精度 0.006± nm, 安定性 ±0.0 nm( 動作補償温度範囲内 ) である (KIPP & ZONEN:2008). 3. 観測値の取得と処理 3. 調査期間調査期間は 2007 年月日 ~2007 年 2 月 3 日である. このうち, 月 6 日,5 月 28 日 ~6 月 4 日の 9 日間はブリューワーの障害調整のため欠測となった. このほかにも点検や障害等で一時的に欠測が発生した日があるが, 断りのない限り一時欠測日の観測値も解析に用いた. 図 2 昭和基地の主要部国立極地研究所 (2006) より転載 ( 一部改変 ). 3.2 薄明について昭和基地は陽の光が当たる限界緯度である 66.6 度を超える南極圏に位置するため, 太陽の昇らない極夜期や太 - 0 -

3 南極昭和基地における薄明時の波長別紫外域日射の特徴について陽の沈まない極昼期がある ( 図 3). 極夜期の一日は空が薄明るい薄明と太陽からの光が完全になくなる暗夜からなるが, 薄明はさらに戸外での活動に支障のない明るさである常用薄明 ( 日出没 ~ 太陽高度 -6 度 ), 地平線が識別できる程度の航海薄明 ( 太陽高度 -6 度 ~-2 度 ), かすかな明るさのみが残る天文薄明 ( 太陽高度 -2 度 ~-8 度 ) に分けられる. なお, 図 3 では天文薄明に航海薄明を含めている. 常用薄明の継続時間は, 日本付近では 30 分程度である ( 浅野 :998) が, 高緯度地方ほど太陽経路と地平線とのなす角が小さくなるため薄明の継続時間も長くなり, 昭和基地では極夜期に最長で 5 時間半程度となる. 3.3 観測スケジュールブリューワーによる観測は, 月毎に作成されたスケジュールファイル ( 以下, SKD ファイルという ) に記述された時刻と各種コマンドに沿って自動的に行われる. 国内の観測で用いている SKD ファイルは, 気象官署観測業務規程や紫外域日射観測指針に従い, 日の出前 30 分から日の入後 30 分までの毎正時に B 領域の紫外線観測 ( 以下, uv コマンドという ) が行われるように作成されている. 一方, 昭和基地においては, 日の出, 日の入のない期間があるため, 従来, 常用薄明と同程度の太陽天頂角 96 度まで観測できるように作成されている. 本調査においては, 薄明時における観測回数を増やすため, あらかじめ満月の夜の明るさ程度を目安にして, 太陽天頂角度までの毎正時に日々の観測値が得られるように月毎の SKD ファイルを作成した ( 図 4). 日あたりの観測回数は,24 時 ( 月中旬以降と 2 月は 0 時も含む ) に測定装置の日界処理で観測ができないため, 最大で 23 回 ( 月,0~2 月 ), 最小で 8 回 (6 月 ) である. 本調査期間で観測値を取得できた観測総数は 0 回である. 図 3 昭和基地における昼夜国立極地研究所 (2006) より転載. 刻(間)月 Jan. Feb. Mar. Apr. May Jun. Jul. Aug. Sep. Oct. Nov. Dec 観測時現 5 地 6 時計 : 太陽天頂角が96 度以下 ( 従来のスケジュール作成の目安 ) : 太陽天頂角が96 度より大きく, 度以下 ( 本調査で追加した観測時刻 ) : 本調査でuvコマンドを予定し, 観測を実行 : 本調査でuvコマンドを予定していたが, 日界処理のため観測されない日があった : 本調査でuvコマンドを予定していたが, 日界処理のため観測されなかった - : 本調査でuvコマンドの予定なし (24 時は日界処理のため通年 uvコマンドの予定なし ) 計 : 本調査における日あたりのuvコマンドの予定回数図年の月別観測スケジュール一覧 3.4 観測値の処理 uv コマンドでは走査波長域 2.0~325.0 nm( 往復 ), 走査幅 0.5 nm で 7 波長の観測が行われ, 観測結果は日毎に作成される uv ファイルに光子計数値として記録される. 光子計数値から放射照度 ( 以下, 照度という) の算出の際には, 能登伊藤 (2000) と同様に暗係数補正, 往復観測値の平均, 光子係数率 ( 秒間の計数値 ) への換算, 不感時間補正等の処理を行った. ただし, ここでは測器の測定限界を調査するため, 迷光補正は実施していない. 測器感度の経時変化に対する補正は, 外部標準ランプ点検結果によって求めた日毎の補正値 ( 暫定値 ) を用いた. 実際の観測値の処理例を図 5 に示す. なお, 補正値はブ照度 [μw/m 2 /nm] 波長 [nm] 図 5 波長別照度 2007 年 9 月 20 日 9 時 ( 現地時間 ) の観測例. 太陽天頂角 95 度. 丸印 : 波長別の解析で用いた波長の観測値. - -

4 高層気象台彙報第 69 号 nm 2nm 00 照度 [μw/m 2 /nm] nm 0 35nm 00 照度 [μw/m 2/nm] nm 0 320nm 照度 [μw/m 2 /nm] nm 照度 [μw/m 2/nm] nm 図6 太陽天頂角に対する波長別照度リューワー68 号機が国内に持ち帰られた後 ( 202 年 3 月以下の条件と 300DU より大きい条件の 2 つの条件で抜粋以降 ) に確定される見込みであるした観測値を用いた 200DU 以下の条件に合う日数 ( 観測以上の補正を行った後波長別の解析では nm の波長から 5 nm 毎に抽出した 8 波長の観測値を用いた ( 図回数 ) は 8 日間 ( 53 回 ) 300DU より大きい条件に合う日は 5 日間 ( 回 ) である 5 の丸印のついた観測値の波長 ) 快晴時の解析では地上気象原簿から 3 時間毎の目視観測による雲量が観測時４観測結果刻の範囲内で割以下の条件で抽出した観測値を用いた４.１波長別照度快晴の条件を満たす日は 33 日間 ( 一時欠測日を含む ) 観４.１.１測定限界測回数は 7 回であるオゾン全量別の解析では快晴時のオゾン全量の日代表値が 200DU( ドブソンユニット ) 太陽天頂角に対する波長別照度を図 6 に示す描画には本調査で得られた全ての観測値 ( 快晴時以外の観測値 - 2 -

5 南極昭和基地における薄明時の波長別紫外域日射の特徴についてを含む ) を用いた nm 照度は 2 nm の波長 ( 以下の波長は省略し波 0 長の数値のみとする ) を除いて各波長とも太陽天頂角の増照度 [μw/m2 /nm] 加に対して減少している太陽天頂角度以上の照度は各波長とも単発的に大きい値を除いて 6 7μ W/m2/nm 程度を上限としてほぼ横ばいになっておりこの値 ( 以下限界照度という ) 以下は大部分が雑音とみなせる限界照度より大きい照度となる太陽天頂角の最大値を太陽天頂角に対する測定限界 ( 以下太陽天頂角に対するは省略し測定限界角という ) とするとその図7 値は波長毎に異なり短波長でより小さい特に 305 nm 太陽天頂角に対する薄明時の 325 nm の照度青色実線は上側境界線緑色破線は外挿した上側境界線茶色直線は限界照度 ( 6μW/m 2 /nm ) を示すより短波長では急激に値が小さくなる傾向がみられる数値で表すと 325 nm で 97 度強 320 nm と 35 nm で nm では度程度であるただし 325 nm は個々の観測 000 値の上限値をトレースした曲線 ( 図 7 の青色実線以下 nm 0 305nm 30nm 0 35nm 照度 [μw/m2 /nm] 度 30 nm で 96 度, 305 nm で 95 度 300 nm で 92 度 295 上側境界線という ) をみると太陽天頂角 96 度付近に若干照度が大きい値が見られるほか太陽天頂角 97 度から 98 度にかけて上側境界線の傾きが緩くなる傾向がみられることから太陽天頂角 95 度以下の観測値から得た上 200DU以下 295nm 320nm 325nm 側境界線を外挿した線 ( 図 7 の緑色破線 ) と限界照度 ( 図 7 の桃色直線 ) が交差した太陽天頂角 97 度を測定限界角と 000 みなすこととするまた 2 nm はほぼ全ての観測値が 00 照度 [μw/m2 /nm] 限界照度以下であるため全て雑音とみなす限界照度以下の観測値については上側境界線を限界照度以下へ外挿した場合外挿した上側境界線 ( 図 7 の緑色破線 ) に乗る観測値は信号である可能性が高い外挿し 300DUより大きいた上側境界線は各波長とも太陽天頂角度以下で μ 2nm W/m2/nm 以下になるとみられるまた外挿した上側境界線に乗る観測値の最小値を見る限り条件が良ければ図8 0.μW/m2/nm の照度まで信号とみなせる可能性があるオゾン全量別の太陽天頂角に対する波長別照度快晴時の観測値のみを描画なお限界照度以下の観測値の信号と雑音の判別については昭和基地の観測値と放射伝達モデルとの比較報告レイ帯ハギンス帯 ) で短波長ほど強い吸収を受ける領 ( Aoki et al. 2002) から実測値とモデル計算によるスペ域であること ( 浅野 200) からオゾン全量は短波長の照クトルを個々に比較することで可能と思われる度により大きな影響を与えているといえる図 6 をさらに快晴時に限定しオゾン全量別に描画し以上で述べた限界照度測定限界角についてはブリたものを図 8 に示す図 8 では各波長とも同一太陽天頂ューワー68 号機固有のものであり他の測器については角における観測値のばらつきが図 6 に比べ狭くなって個々に調査が必要であるまた同一測器においてもいるオゾン全量が少ない時 ( 上図 ) と多い時 ( 下図 ) の観測調整等で測器状態に変化があった場合やエーロゾル等の値を同一波長で比較すると短波長ほど観測値に差がみ観測環境に差異がある場合には限界値が変化する可能性られオゾン全量が多いときには照度が小さくなり測も考えられる定限界角も小さくなる傾向がみられるこれらの傾向から図 6 で同一太陽天頂角の観測値がばらつく要因とし４.１.２最大値との照度比て雲量は全ての波長の照度に影響していると考えられ太陽天頂角に対する波長毎の調査期間における最大値るまた本調査の測定波長はオゾンの吸収帯 ( ハートとの照度比 ( 個々の照度を波長毎に得られた最大照度で除 - 3 -

6 高層気象台彙報第 69 号 20 照度 TUV [μw/m 2 /nm] 最大照度比 [ ] 図 CIE作用スペクトル 0.8 太陽天頂角に対する波長毎の最大値との照度比相対影響度快晴時の観測値のみを描画図中の記号は図 8 と同様した百分比以下最大照度比という ) の関係を図 9 に示す描画には快晴時の観測値のみを用いたまた４.１.１で波長別に確認した測定限界角より大きい太陽天頂角の観測値は削除した波長 [nm] 35 7 最大照度比は全ての太陽天頂角において概ね長波長紅斑紫外線量 6 [μw/m 2 /nm] より短波長のほうが小さいまた最大照度比の変化傾向は各波長とも太陽天頂角が大きくなるにつれて小さくなるが薄明時における減少の割合 ( 図では左肩下がりの傾き ) は長波長ほど大きい傾向がみられる４.２波長積算量 2 ４.２.１波長積算量の算出波長積算量には単純に nm の照度を波長積算図 0 した量 ( 図 0 上図の灰色領域以下 TUV という ) と紅照度と波長積算量観測日時は図 5 と同様上図太実線は照度灰色領域は TUV 細実線は限界照度 ( 7μW/m 2 /nm ) 細点線は限界照度の半値 ( 3.5 μw/m 2 /nm ) を示す中図太実線は CIE 作用スペクトルを示す下図太実線は上図の照度と中図の CIE 作用スペクトルの積灰色領域は紅斑紫外線量細実線は上図の限界照度と中図の CIE 作用スペクトルの積細点線は上図の限界照度の半値と中図の CIE 作用スペクトルの積を示す斑紫外線量を用いた紅斑紫外線量は紫外線の人体への影響を加味した値でこの値を指標化したものは UV インデックスとして紫外線情報等に利用されている紅斑紫外線量の算出方法は気象庁 ( 200) と同様で波長別に照度 ( 図 0 上図の太線 ) と国際照明委員会 ( CIE Commission internationale de l'éclairage) が定義した CIE 作用スペクトと同様に雑音の上限値 ( 以下限界積算量という ) を求ル ( 図 0 中図の太線 ) を掛け積算して求めた ( 図 0 下図めると TUV で 4μW/m2( 0.4 J/m2/h) 紅斑紫外線量での灰色領域 ) CIE 作用スペクトルは次式の通りであるは 47μW/m2( 0.7 J/m2/h) 程度となり測定限界角は TUV で 97 度紅斑紫外線量で 95 度程度である D(L) = ( 2 nm L 298 nm) なお４. １. １で求めた波長別照度の限界照度 (7 μ D(L) = 0൫ Ǥ ଽସ (ଶଽ )൯ ( 298 nm L 325 nm) W/m2/nm とした場合 ) を全ての波長にあてはめて算出した限界照度以下の観測値については信号と雑音の判別を J/m2/h) であるが上記で求めた限界積算量に比べて半分程行っていないので全ての波長の観測値を採用したま度となっているこの理由としては実際の限界照度以た４.１.１と同様に快晴時以外の観測値も用いた下の照度にはばらつきがありその平均値が限界照度の積算量 ( 図 0 上下図の細実線以下の面積 ) は TUV で 245 L 波長 μ W/m2( 0.88 J/m2/h ) 紅斑紫外線量で 88 μ W/m2( 0.32 半値に近くなっていることが考えられる図 0 で限界照４.２.２測定限界度以下となっている 306 nm 以下の範囲に限定してみてみ太陽天頂角に対する波長積算量を図に示す４.１.１ると 306 nm 以下の範囲の照度の平均値は 3.5μW/m 2 で - 4 -

7 南極昭和基地における薄明時の波長別紫外域日射の特徴について TUV μw/m 午前太陽天頂角度 96 午後 00 図 2 0 閾値直近度の概念図太陽天頂角 96 度を観測スケジュールの目安とした場合黒丸と太線は積算範囲を示す紅斑紫外線量表 0000 目安とした太陽天頂角閾値直近度 96 度 95 度太陽天頂角 96 度 97 度 96 度太陽天頂角 97 度 98 度 97 度太陽天頂角 98 度 000 μw/m2 閾値直近度一覧表2 0 図閾値度比の最大値及び観測回数 ( TUV のみ ) 太陽天頂角に対する波長積算量限界照度の半値とほぼ等しく TUV 紅斑紫外線量 ( 上下図の灰色の面積 TUV で 55.4μW/m2 CIE で 37.8μ 目安とした太陽天頂角 ( 閾値直近度の積算量 / 日積算量 ) 閾値直近度の観測回数 / 日積算の観測回数 96 度 3 % ( 2.35 /.54 J/m2) 2/6 回 97 度 2) 2/6 回 98 度 W/m2) ともに限界照度の半値から算出した積算量 ( 図 0 下閾値度比の最大値 4 % (. / 3.68 J/m 0 % ( 0.68 / 87.4 J/m 2) 2/8 回 2 図の点線以下の面積 TUV で 56.0μW/m CIE で 4.3μ 量以上の波長積算量が得られる観測が少ないことを意味 W/m2) に近い値となっているするなお閾値直近度の観測回数とその中で限界積算量以上になった観測回数を示すと太陽天頂角 96 度で４.２.３観測スケジュールの妥当性４.２.２のとおり紅斑紫外線量より TUV の測定限界角は 2 回中 7 回 ( 97 % ) 97 度では 6 回中 63 回 ( 54 % ) が大きいことから観測スケジュールの妥当性は TUV で 98 度では回中 8 回 ( 8 % ) であった以上の結果から観検討した観測スケジュールの目安とした太陽天頂角は測スケジュールとして少なくとも太陽天頂角 97 度まで観４.１.１及び４.２.２で明らかとなった測定限界角 ( 97 測を行うことが妥当といえる表 2 の閾値度比の最大値は全て極夜期の値であるが度 ) とその前後度 ( 96 度 98 度 ) である判断材料として観測スケジュールの目安とした太陽天頂角から度小さ極夜期は分母である日積算量が小さいことや閾値直近い太陽天頂角の範囲 ( 図 2 表以下閾値直近度度の観測回数が日積算の観測回数に占める割合が 3 分のという ) の積算量と日積算量の比 ( 閾値直近度の積算量を 4 分のと大きいことが要因として考えられる日積算量で除した百分比以下閾値度比という ) なお紅斑紫外線量の観測スケジュールの妥当性につそれぞれ求めた積算量に偏りを生じさせないため一いては波長積算量に大きく影響する限界照度以下の雑時的に欠測を生じた日も欠測扱いとした欠測扱いを含音の処理を行っていないため本稿では省略するむ欠測日は 46 日間である調査期間中の閾値度比の最大値とその日の閾値直近４.２.４薄明時の積算量度の観測回数日積算の観測回数を表 2 に示す閾値薄明時の積算量は４.２.３の検討を踏まえ太陽天頂度比の最大値は太陽天頂角 97 度で 4 %であるのに対し角度より大きく 97 度以下の TUV の積算値とし日積 98 度では %以下であるまた閾値度比が最大とな算量は太陽天頂角 97 度以下の TUV の積算値とした紅った日の閾値直近度の積算量 ( 観測回数 2 回 ) と TUV の斑紫外線量の積算は４.２.３で妥当性を検討していな 2) 限界積算量を 2 倍した値 ( 0.82 J/m を比べると太陽天頂いため参考値として TUV と同様の基準で算出したま角 97 度の閾値では前者が大きく 98 度では後者が大きいた一時的に欠測を生じた日は欠測扱いとしたこのことは太陽天頂角 98 度以上の観測では限界積算薄明時の積算量が日積算量に占める割合で以上に

8 高層気象台彙報第 69 号 20 なる日の初日と終日は,TUV, 紅斑紫外線量ともに 4 月 4 日と 8 月 30 日であった. なお, 同様に % になる ( 薄明時の積算量と日積算量が等しい ) 期間は,5 月 26 日 ~7 月 9 日 ( 欠測日を含む ) で, この期間中の最大値は TUV で 7 月 9 日の J/m 2, 紅斑紫外線量で 5 月 26 日の 3.77 J/m 2, 最小値は TUV で 6 月 20 日の J/m 2, 紅斑紫外線量で同日の 0.77 J/m 2 であった. 5. まとめ本調査で明らかになった事項は以下の通りである. () ブリューワー 68 号機の昭和基地における波長別照度の測定限界角は長波長ほど大きく,325 nm で 97 度, 295 nm で度程度,2 nm ではほぼ全ての太陽天頂角で限界照度以下である. また, 測定限界角は短波長ほどオゾン全量の増減に大きく影響を受け, オゾン全量が大きい時は測定限界角が小さくなる. (2) 太陽天頂角の増加に対して, 薄明時の照度の減少の割合は長波長ほど大きい. (3) ブリューワー 68 号機の昭和基地における波長積算量の測定限界角は TUV で太陽天頂角 97 度, 紅斑紫外線量では太陽天頂角 95 度程度である. (4) 観測スケジュールを作成する際の目安としては, 薄明時の積算量が日積算に与える影響を考慮すると,TUV の測定限界角を用いることが妥当である. (5) 閾値度比が % 以上となる日は, 極夜期を中心とする約 4 カ月半の期間である. % となる期間の最大値と最小値は TUV で J/m 2 と J/m 2, 紅斑時外線量で 3.77 J/m 2 と 0.77 J/m 2 であった. 謝辞本調査で用いた波長別紫外域日射の観測値は, 第 47 次及び第 48 次南極地域観測隊員によって得られたものである. 本調査の計画から調査期間の技術的支援, 本稿の作成まで高層気象台観測第三課の伊藤真人主任研究官に数々のご教示やご支援を賜った. 解析プログラムでは観測第二課の能登美之主任技術専門官, 観測スケジュールを検討する際の太陽天頂角計算については観測第二課の中野辰美技術専門官にご協力を頂いた. 観測第三課の皆様には日ごろからご助言を頂いた. また, 元高層気象台長の松原廣司氏には粗稿に目を通して頂き, 数多くのご助言を頂いた. これらの方々に厚くお礼申し上げます. 引用文献 Aoki, Te., Ta. Aoki, M. Fukabori and T. Takao (2002):Characteristics of UV - B Irradiance at Syowa Station, Antarctica: Analyses of the Measurements and Comparison with Numerical Simulations, J. Meteor. Soc. Japan,, 6 -. 浅野正二 (998): 薄明. 気象科学事典, 日本気象学会編, 東京書籍,433. 浅野正二 (200): 大気放射学の基礎. 朝倉書店,267pp. 伊藤真人宮川幸治 (200): 二重分光光度計 MKIII による紫外域日射観測. 高層気象台彙報,6,5-28. 伊藤真人 (2005): ブリューワー分光光度計を利用した散乱波長別紫外域日射の精密観測. 高層気象台彙報,65, 伊藤真人 (2006): ブリューワー分光光度計用自動遮蔽装置による散乱波長別紫外域日射の定常観測. 高層気象台彙報,66, 伊藤真人 (2007): ブリューワー分光光度計による地面反射散乱波長別紫外域日射の年変化. 高層気象台彙報,67,9-32. 伊藤真人高野松美小栗秀之瀧田正人下平英明石塚秀喜 (20): 乗鞍岳におけるブリューワー分光光度計を使用したオゾン紫外線の観測 2009 年. 高層気象台彙報,69,( 印刷中 ). 伊藤朋之上野丈夫梶原良一下道正則上窪哲郎伊藤真人小林正人 (99): 地上到達紫外線量の監視技術の開発 -オゾン層変化に伴う地上到達紫外線量の変化のスペクトル観測による評価 -. 気象庁研究時報,43, KIPP & ZONEN (2008): Brewer MkIII Spectrophotometer Operators manual (REV. E), Kipp & Zonen, 33pp. 気象庁 (993): 紫外域日射観測指針. 気象庁,83pp. 気象庁 (2008a): 南極気象観測五十年史. 気象庁,255pp. 気象庁 (2008b): オゾン層観測報告 :2007. 気象庁,64pp. 気象庁 (200): 大気海洋環境報告第 0 号平成 20 年観測成果. 気象庁,DVD - ROM. 国立極地研究所 (2006): 基地要覧 2006 年第 8 版 ( 内部資料 ). 国立極地研究所,pp. 中村辰男野村幸弘島村哲也岩坪昇平松澤一雅 : 第 48 次南極地域観測隊気象部門報告 2007, 南極資料, ( 投稿予定 ). 成田修毛利光志中島浩一滝沢厚詩押木徳明 (200): 第 47 次南極地域観測隊気象部門報告 2006, 南極資料,54, 能登美之伊藤真人 (2000): 波長別紫外域日射観測用プログラムの改訂 (II). 高層気象台彙報,,

参考資料

参考資料 1-3. 紫外線量の変動要因紫外線の量は太陽の高度オゾン全量雲の状況エアロゾルの量地表面の反射率などの変化によって変動する天気の変化は雲量の変化というかたちで紫外線量に影響を与える海抜高度の高いところでは大気の層の厚さが薄くなることにより紫外線量が増加する (+10~12%/1,000m) また大気汚染や霞といった現象は地上における大気混濁度を地域的に増加させ紫外線量を減少させる要因となる