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エーロゾルは大気中に浮遊するちりなどの微粒子のことです。大きさは半径0.001マイクロメートル程度から10マイクロメートル程度で、化石燃料やバイオマス燃焼などの人間活動から放出されるものや、海塩粒子、土壌粒子などがあります。
エーロゾルは、太陽放射を散乱・吸収して地上に到達する日射量を減少させ、気温を低下させる「日傘効果」を持つ一方で、地球からの赤外放射を吸収・再放射するという「温室効果」も持っています。さらに、これら直接効果のほかに、雲粒の核となる微粒子（雲核）として雲の性状（雲粒の数や粒径分布、滞留時間）を変化させることによって、間接的に地球の放射収支を変えるという効果も持っています。このようなエーロゾルが気候へ与える影響を評価するために、その組成分布、粒径分布、空間・時間分布などを把握することが必要とされています。
（1マイクロメートルは1ミリメートルの千分の1の長さ）
気象庁では、サンフォトメータや気象衛星、精密日射放射観測装置を用いてエーロゾルの観測を実施しています。 経年変化や季節変化を捉えると同時に、また、黄砂や森林火災、火山噴火に由来すると考えられるエーロゾル等の顕著なエーロゾルの増加も観測しています。
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綾里（岩手県）、南鳥島（東京都）、与那国島（沖縄県）の３地点でサンフォトメータによるエーロゾル光学的厚さ（注1）とオングストローム指数（注2）の観測を行っています。サンフォトメータは複数の特定波長の相対的な直達日射強度から、エーロゾル光学的厚さとオングストローム指数を観測する測器です。 （注１）エーロゾル光学的厚さ エーロゾルによる大気の濁り具合を示すもので、値が大きいほどエーロゾルが多いことを示します。 （注２）オングストローム指数 エーロゾルの粒径分布に関する情報を示すもので、値が小さいほど相対的に粒径の大きいエーロゾルが多いことを示します。 |
サンフォトメータによる黄砂の観測事例
下の図は、綾里のサンフォトメータで、２００６年４月１８日９時に、黄砂を観測した結果です（比較のために黄砂を観測していなかった２００６年８月４日９時の観測結果もあわせて表示しています）。
この図から、黄砂を観測したときに大気中のエーロゾルの量が増えたこと、また大気に含まれるエーロゾルの粒径分布で、相対的に粒径の大きいエーロゾルが多くなったことが分かります。
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| サンフォトメータによる黄砂の観測結果の例（2006年4月） |
主に静止気象衛星「ひまわり」を用いて、エーロゾル光学的厚さの分布を観測しています。地表面からの反射光やエーロゾルからの散乱光等の衛星観測データから、エーロゾル光学的厚さを算出しています。
衛星による黄砂の観測事例
気象衛星の観測データを解析することで、黄砂の分布状況を観測することができます。
下の図は、静止気象衛星「ひまわり」で、2006年4月8日と9日に黄砂を観測した結果です。4月8日に、渤海から日本海西部の広い範囲にある黄砂が、翌9日には太平洋へ抜けていったことが分かります。
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気象衛星による黄砂の観測結果の例（2006年4月） 静止気象衛星「ひまわり」の観測データから算出したエーロゾル光学的厚さ |
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札幌（北海道）、館野（茨城県）、福岡（福岡県）、石垣島（沖縄県）、南鳥島（東京都）の５地点で精密日射放射観測装置に搭載された直達日射計（左図の赤点線）を用いて直達日射の観測を行っています。直達日射とは、大気中で吸収または散乱、反射されることなく、太陽から直接地表に達する日射のことです。直達日射から算出される大気混濁係数は、大気中のエーロゾル、オゾン、水蒸気などによる日射の減衰を表す指標となり、係数が大きいほど減衰が大きいことを示します。 |