研究の概要  学歴  職歴  所属学会  委員等  受賞  研究業績  研究費


 研究の概要 

人工衛星のデータを利用した地球大気化学研究を行っています。 これまで、衛星搭載太陽掩蔽法センサー(ADEOS/ILAS、ADEOS/ILAS-II)のデータを用いた 成層圏オゾン層破壊・極成層圏雲に関する研究や、衛星搭載センサーで測定された熱赤外スペクトルデータから温室効果気体や大気汚染物質等の大気微量成分気体の濃度を導出する アルゴリズムの開発を行ってきました。現在は、日本の温室効果ガス観測技術衛星(GOSAT) の二酸化炭素・メタン濃度の高度プロファイル導出アルゴリズムの開発を担当しています。 さらに、GOSATの後継機であるGOSAT-2(平成30年度打ち上げ予定)の熱赤外バンドの気温・ガス導出アルゴリズムの開発も担当しています。


GOSAT熱赤外センサーによる二酸化炭素とメタンの濃度鉛直分布導出

GOSAT(Greenhouse Gases Observing Satellite; 和名いぶき)は、全球で長期間継続的に温室効果ガスを観測することを目的として開発された衛星であり、温室効果ガスの濃度を測る フーリエ分光計TANSO-FTS(Thermal and Near Infrared Sensor for Carbon Observations)を搭載しています。TANSO-FTSは、短波長赤外と熱赤外の両方の波長帯のスペクトルを高波数分解能で 取得できる唯一のセンサーであり、短波長赤外波長帯から二酸化炭素とメタンのカラム平均濃度を、熱赤外波長帯から二酸化炭素とメタンをはじめとする温室効果ガスの高度プロファイルを導出 することができます。世界各国が様々な衛星を運用していますが、温室効果ガスのカラム平均濃度と高度プロファイルを同時に同じ視野で観測できる衛星は現時点ではGOSATだけです。 TANSO-FTSの熱赤外波長帯から温室効果ガスの高度プロファイルを導出するアルゴリズム開発は、千葉大学環境リモートセンシングセンターと東京大学大気海洋研究所が中心となって行っています。 短波長赤外波長帯から導出したカラム平均濃度データと熱赤外波長帯から導出した高度プロファイルデータを組み合わせた新しいサイエンスの展開が期待されています。

GOSAT二酸化炭素とメタンの濃度鉛直分布の検証解析

GOSAT/TANSO-FTSの熱赤外波長帯から導出した二酸化炭素およびメタン濃度の高度プロファイルのデータ質を検証するため、他の独立観測のデータと比較解析を進めています。 CONTRAIL(Comprehensive Observation Network for Trace gases by Air Liner)プロジェクトから提供を受けたJAL定期航空機による二酸化炭素・メタンの濃度観測データや AIRS(Atmospheric Infrared Soounder)、ACE-FTS(Atmospheric Chemistry Experiment - FTS)等の他衛星および地上のフーリエ分光計による二酸化炭素・メタンの濃度観測データ との比較を国内外の研究機関と共同で行っています。

静止衛星や国際宇宙ステーションを利用した大気汚染物質のモニタリングに向けて

静止衛星や国際宇宙ステーションを利用した、日本を含む東アジア域あるいは全球の大気汚染物質のモニタリングを行うプロジェクトに参加しています。静止衛星や国際宇宙ステーションに 搭載するセンサーの開発設計のために、宇宙空間の実際の軌道上で対流圏オゾンなどの大気汚染物質を赤外波長帯で観測する場合の精度評価研究を行っています。


 学歴 

平成10年3月 奈良女子大学理学部情報科学科卒業
平成12年3月 奈良女子大学人間文化研究科博士前期課程情報科学専攻修了
平成15年3月 同大学院博士後期課程複合領域科学専攻修了専攻 博士(理学)

 職歴 

H.30.3〜 千葉大学環境リモートセンシング研究センター 准教授
H.21.10〜H.30.2 千葉大学環境リモートセンシング研究センター 助教
H.19.4〜H.21.9 東京大学気候システム研究センター 特任助教
H.18.4〜H.19.3 東京大学気候システム研究センター 特任助手(産学官連携研究員)
H.17.4〜H.18.3 東京大学気候システム研究センター 産学官連携研究員
H.15.4〜H.17.3 独立行政法人国立環境研究所 NIESポスドクフェロー

 所属学会 

 日本気象学会
 大気化学研究会
 日本リモートセンシング学会
 日本地球惑星科学連合
 米国地球物理学連合(AGU)

 委員等 

H.28.9〜H.30.3 気象庁気象研究所 客員研究員
H.27.4〜H.28.3 国立研究開発機構宇宙航空研究開発機構 任期制主幹開発員
H.26.12〜H.27.3 独立行政法人宇宙航空研究開発機構 任期制主任研究員
H.25.10〜H.27.10 日本気象学会 第38期役員候補者選挙管理委員会 委員
H.24.10〜 環境省地球環境局・独立行政法人宇宙航空研究開発機構・独立行政法人国立環境研究所温室効果ガス観測技術衛星2型サイエンスチーム委員会 委員
H.24.1〜H.27.3 独立行政法人宇宙航空研究開発機構 招聘研究員

H.29.6〜 千葉県環境影響評価委員会 委員
H.24.1〜 日本学術会議IGAC小委員会 委員(第21、22期、23期)
H.21.6〜H.23.5 日本地球惑星科学連合 プログラム委員
H.20.6〜H.23.5 日本地球惑星科学連合 情報システム委員
H.19.6〜H.23.5 大気化学研究会 運営委員

 受賞 

平成12年 American Geophysical Union (AGU) Outstanding Student Paper Awards

 研究業績 

  1. Tomohiro O. Sato, Yasuko Kasai, Takao M. Sato, Hideo Sagawa, Katsuyuki Noguchi, Naoko Saitoh, Hitoshi Irie, Kazuyuki Kita, Mona E. Mahani, Koji Zettsu, Ryoichi Imasu, and Sachiko Hayashida
    Vertical profile of tropospheric ozone derived from synergetic retrieval using three different wavelength ranges, UV, IR, and Microwave: sensitivity study for satellite observation
    Atmos. Meas. Tech., in press, 2018
  2. Naoko Saitoh, Shuhei Kimoto, Ryo Sugimura, Ryoichi Imasu, Shuji Kawakami, Kei Shiomi, Akihiko Kuze,Yosuke Niwa, Toshinobu Machida, Yousuke Sawa, and Hidekazu Matsueda
    Bias assessment of lower and middle tropospheric CO2 concentrations of GOSAT/TANSO-FTS TIR Version 1 product
    Atmos. Meas. Tech., 10, 3877-3892, doi:10.5194/amt-10-3877-2017, 2017
  3. Kevin S. Olsen, Kimberly Strong, Kaley A. Walker, Chris D. Boone, Piera Raspollini, Johannes Plieninger, Whitney Bader, Michel Grutter, James W. Hannigan, Frank Hase, Nicholas Jones, Martine de Mazi?re, Justus Notholt, Matthias Schneider, Dan Smale, Ralf Sussmann, and Naoko Saitoh
    Comparison of the GOSAT TANSO-FTS TIR CH4 volume mixing ratio vertical profiles with those measured by ACE-FTS, ESA MIPAS, IMK-IAA MIPAS, and 16 NDACC stations
    Atmos. Meas. Tech., 10, 3697?3718, doi:10.5194/amt-10-3697-2017, 2017
  4. Yannick Kangah, Philippe Ricaud, Jean-Luc Attie, Naoko Saitoh, Didier Hauglustaine, Rong WANG, Laaziz El Amraoui, Regina Zbinden, and Claire Delon
    Summertime upper tropospheric nitrous oxide over the Mediterranean as a footprint of Asian emissions
    J. Geophys. Res., doi:10.1002/2016JD026119, 2017
  5. Mingmin Zou, Xiaozhen Xiong, Naoko Saitoh, Juying Warner, Ying Zhang, Liangfu Chen, Fuzhong Weng,and Meng Fan
    Satellite observation of atmospheric methane: intercomparison between AIRS and GOSAT TANSO-FTS retrievals
    Atmos. Meas. Tech., Vol. 9, 3567-3576, doi:10.5194/amt-9-3567-2016, 2016
  6. Naoko Saitoh, Shuhei Kimoto, Ryo Sugimura, Ryoichi Imasu, Shuji Kawakami, Kei Shiomi, Akihiko Kuze,Toshinobu Machida, Yousuke Sawa, and Hidekazu Matsueda
    Algorithm update of GOSAT/TANSO-FTS TIR CO2 product (Version 1) and validation of the UTLS CO2 data using CONTRAIL measurements
    Atmos. Meas. Tech., Vol. 9, 2119-2134, doi:10.5194/amt-9-2119-2016, 2016
  7. Yu Someya, Ryoichi Imasu, Naoko Saitoh, Yoshifumi Ota, and Kei Shiomi
    A development of cloud top height retrieval using thermal infrared spectra observed with GOSAT and comparison with CALIPSO data
    Atmos. Meas. Tech., Vol. 9, 1981-1992, doi:10.5194/amt-9-1981-2016, 2016
  8. Gerrit Holl, Kaley A. Walker, Stephanie Conway, Naoko Saitoh, Chris D. Boone, Kimberly Strong, and James R. Drummond
    Methane cross-validation between three Fourier transform spectrometers: SCISAT ACE-FTS, GOSAT TANSO-FTS, and ground-based FTS measurements in the Canadian high Arctic
    Atmos. Meas. Tech., Vol. 9, 1961-1980, doi:10.5194/amt-9-1961-2016, 2016., 2016
  9. P. Ricaud, B. Sic, L. El Amraoui, J.-L. Attie, P. Huszar, S. Szopa, J. Parmentier, N. Jaidan, M. Michou, R. Abida, R. Zbinden, F. Carminati, D. Hauglustaine, T. August, J. Warner, R. Imasu, N. Saitoh, and V.-H. Peuch
    Variability of tropospheric methane above the Mediterranean Basin inferred from satellite and model data
    Atmos. Chem. Phys., Vol. 14, 11427-11446, doi:10.5194/acp-14-11427-20142014, 2014
  10. 染谷 有、今須 良一、太田 芳文、齋藤 尚子
    TANSO-FTS/GOSATによる熱赤外スペクトルデータを用いた南極域における極域成層圏雲の観測 (論文賞受賞)
    日本リモートセンシング学会誌, Vol. 34, No. 4, 293-305, 2014
  11. T. Tanaka, K. Shiomi, S. Kawakami, N. Saitoh, R. Imasu, M. Inoue, I. Morino, O. Uchino, C. Sweeney, and P. Tans
    Characterization and validation of CO2 and CH4 products from the GOSAT thermal infrared band
    Soc. Photo Opt. Instrum. Eng. (SPIE), doi:10.1117/12.806145, 2008
  12. N. Saitoh, M. Touno, S. Hayashida, R. Imasu, K. Siomi, T. Yokota, Y. Yoshida, T. Machida, H. Matsueda, and Y. Sawa
    Comparisons between XCH4 from GOSAT shortwave and thermal infrared spectra and aircraft CH4 measurements over Guam
    SOLA, Vol. 8, doi:10.2151/sola.2012-036, 2012
  13. R. Imasu, Y. Hayashi, A. Iganoya, N. Saitoh, and K. Shiomi
    Retrieval of minor constituents from thermal infrared spectra observed by GOSAT TANSO-FTS sensor
    Soc. Photo Opt. Instrum. Eng. (SPIE), doi:10.1117/12.870684, 2010
  14. N. Saitoh, R. Imasu, Y. Ota, and Y. Niwa
    CO2 retrieval algorithm for the thermal infrared spectra of the Greenhouse Gases Observing Satellite: potential of retrieving CO2 vertical profile from high-resolution FTS sensor
    J. Geophys. Res., Vol. 114, doi:10.1029/2008JD011500, 2009
  15. R. Imasu, N. Saitoh, K. Shiomi, H. Suto, A. Kuze, and M. Nakajima
    Upper atmospheric CO2 concentration retrieved from thermal infrared spectrum as observed using GOSAT TANSO-FTS (TIR) sensor
    Soc. Photo Opt. Instrum. Eng. (SPIE), doi:10.1117/12.830387, 2009
  16. 齋藤 尚子, 今須 良一, 太田 芳文, 丹羽 洋介
    温室効果ガス観測技術衛星(GOSAT)の熱赤外波長における二酸化炭素鉛直プロファイル導出アルゴリズム
  17. R. Imasu, N. Saitoh, Y. Niwa, H. Suto, A. Kuze, K. Shiomi, and M. Nakajima
    Radiometric calibration accuracy of GOSAT-TANSO-FTS (TIR) relating to CO2 retrieval error
    Soc. Photo Opt. Instrum. Eng. (SPIE), doi:10.1117/12.806145, 2008
    日本リモートセンシング学会誌, Vol. 28, No. 2, 161-177, 2008
  18. R. Imasu, N. Saitoh, and Y. Niwa
    Retrieval performance of GOSAT thermal infrared FTS sensor for measuring CO2 concentrations
    Soc. Photo Opt. Instrum. Eng. (SPIE), Vol. 6744, doi:10.1117/12.737796, 2007
  19. T. Sugita, N. Saitoh S. Hayashida, T. Imamura, K. Saeki, and H. Nakajima
    Temporary Denitrification in the Antarctic Stratosphere as Observed by ILAS-II in June 2003
    SOLA, Vol. 3, 130-140, doi:10.2151/sola.2007-035, 2007
  20. T. Tanaka, H. Nakajima, T. Sugita, M. Ejiri, H. Irie, N. Saitoh, Y. Terao, H. Kawasaki, M. Usami, T. Yokota, H. Kobayashi, and Y. Sasano
    Tangent height registration method for the Version 1.4 data retrieval algorithm of the solar occultation sensor ILAS-II
    Applied Optics, Vol. 46, 7196-7201, 2007
  21. N. Saitoh, Y. Ota, S. Taguchi, and R. Imasu
    Assessment of uncertainty in CO2 concentrations retrieved from thermal infrared spectra of GOSAT satellite
    Soc. Photo Opt. Instrum. Eng. (SPIE), Vol. 6405, doi:10.1117/12.693803, 2006
  22. R. Imasu, N. Saitoh, Y. Ota, and S. Taguchi
    CO2 retrieval performance of TANSO-FTS(TIR) sensor aboard Japanese greenhouse gases observing satellite (GOSAT)
    Soc. Photo Opt. Instrum. Eng. (SPIE), Vol. 6580, doi:10.1117/12.724963, 2006
  23. M. K. Ejiri, Y. Terao, T. Sugita, H. Nakajima, T. Yokota, G. Wetzel, H. Oelhaf, G. Toon, B. Sen, J. Urban, D. Murtagh, H. Irie, N. Saitoh, T. Tanaka, H. Kanzawa, M. Shiotani, S. Aoki, G. Hashida, T. Machida, T. Nakazawa, H. Kobayashi, and Y. Sasano
    Validation of the Improved Limb Atmospheric Spectrometer-II (ILAS-II) Version 1.4 nitrous oxide and methane profiles
    J. Geophys. Res., Vol. 111, doi:10.1029/2005JD006449, 2006
  24. N. Saitoh, S. Hayashida, T. Sugita, H. Nakajima, T. Yokota, and Y. Sasano
    Variation in PSC occurrence observed with ILAS-II over the Antarctic in 2003
    SOLA, Vol. 2, 072-075, doi:10.2151/sola.2006-019, 2006
  25. N. Saitoh, S. Hayashida, T. Sugita, H. Nakajima, T. Yokota, M. Hayashi, K. Shiraishi, H. Kanzawa, M. K. Ejiri, H. Irie, T. Tanaka, Y. Terao, R. M. Bevilacqua, C. E. Randall, L. W. Thomason, G. Taha, H. Kobayashi, and Y. Sasano
    Intercomparison of ILAS-II Version 1.4 aerosol extinction coefficient at 780 nm with SAGE II, SAGE III, and POAM III
    J. Geophys. Res., Vol. 111, doi:10.1029/2005JD006315, 2006
  26. H. Nakajima, T. Sugita, H. Irie, N. Saitoh, H. Kanzawa, H. Oelhaf, G. Wetzel, G. C. Toon, B. Sen, W. A. Traub, K. Jucks, D. G. Johnson, T. Yokota, and Y. Sasano
    Measurements of ClONO2 by the Improved Limb Atmospheric Spectrometer (ILAS) in high-latitude stratosphere: New products using Version 6.1 data processing algorithm
    J. Geophys. Res., Vol. 111, doi:10.1029/2005JD006441, 2006
  27. S. Oshchepkov, Y. Sasano, T. Yokota, H. Nakajima, N. Uemura, N. Saitoh, T. Sugita, and H. Matsuda
    Aerosol physical modeling in ILAS data processing: Methodology and validation of gas retrievals
    J. Geophys. Res., Vol. 111, doi:10.1029/2005JD006543, 2006
  28. T. Sugita, H. Nakajima, T. Yokota, H. Kanzawa, H. Gernandt, A. Herber, P. von der Gathen, G. Konig-Langlo, K. Sato, V. Dorokhov, V. A. Yushkov, Y. Murayama, M. Yamamori, S. Godin-Beekmann, F. Goutail, H. K. Roscoe, T. Deshler, M. Yela, P. Taalas, E. Kyro, S. J. Oltmans, B. J. Johnson, M. Allaart, Z. Litynska, A. Klekociuk, S. B. Andersen, G. O.Braathen, H. De Backer, C. E. Randall, R. M. Bevilacqua, G. Taha, L. W. Thomason, H. Irie, M. K. Ejiri, N. Saitoh, T. Tanaka, Y. Terao, H. Kobayashi, and Y. Sasano
    Ozone profiles in the high-latitude stratosphere and lower mesosphere measured by the Improved Limb Atmospheric Spectrometer (ILAS)-II: Comparison with other satellite sensors and ozonesondes
    J. Geophys. Res., Vol. 111, doi:10.1029/2005JD006439, 2006
  29. H. Irie, T. Sugita, H. Nakajima, T. Yokota, H. Oelhaf, G. Wetzel, G. C. Toon, B. Sen, M. L. Santee, Y. Terao, N. Saitoh, M. K. Ejiri, T. Tanaka, Y. Kondo, H. Kanzawa, H. Kobayashi, and Y. Sasano
    Validation of stratospheric nitric acid profiles observed by ILAS-II
    J. Geophys. Res., Vol. 111, doi:10.1029/2005JD006115, 2006
  30. T. Sugita, T. Yokota, H. Nakajima, H. Kobayashi, N. Saitoh, H. Kawasaki, M. Usami, H. Saeki, M. Horikawa, and Y. Sasano
    A comparative study of stratospheric temperatures between ILAS-II and other data
    Soc. Photo Opt. Instrum. Eng. (SPIE), Vol. 5652, 279-289, 2004
  31. N. Saitoh, S. Hayashida, Y. Sasano, and L. L. Pan
    Characteristics of Arctic polar stratospheric clouds in the winter of 1996/1997 inferred from ILAS measurements
    J. Geophys. Res., Vol. 107, doi:10.1029/2001JD000595, 2002
  32. S. Hayashida, N. Saitoh, M. Horikawa, Y. Amemiya, C. Brogniez, T. Deshler, and Y. Sasano
    Stratospheric Background Aerosols and Polar Stratospheric Clouds Observed with Satellite Sensors -Inference of particle composition and sulfate amount-
    Soc. Photo Opt. Instrum. Eng. (SPIE), Vol. 4150, 76-86, 2001
  33. S. Hayashida, N. Saitoh, A. Kagawa, T. Yokota, M. Suzuki, H. Nakajima, and Y. Sasano
    Arctic Polar Stratospheric Clouds Observed with the Improved Limb Atmospheric Spectrometer during winter of 1996/1997
    J. Geophys. Res., Vol. 105, No. D20, 24,715-24,730, 2000
  34. Y. Sasano, Y. Terao, H. L. Tanaka, T. Yasunari, H. Kanzawa, H. Nakajima, T. Yokota, H. Nakane, S. Hayashida, and N. Saitoh
    ILAS observations of chemical ozone loss in the Arctic vortex during early spring 1997
    Geophys. Res. Lett., Vol. 27, No. 2,213-2,216, 2000
  35. 林田 佐智子、西村 亜紀、齋藤 尚子
    SAGE-II で観測された成層圏エアロゾル消散係数の波長依存性の時間・空間変動について
    日本リモートセンシング学会誌, Vol. 18, No. 1, 32-41, 1998 (論文賞受賞)

 研究費 

  
H.29〜H.31 科学研究費補助金:挑戦的萌芽(萌芽) 「ひまわり8/9号による短寿命気候汚染物質オゾン濃度の高精度導出」(代表)
H.27〜H.29 受託研究費:宇宙航空研究開発機構 「熱赤外分光データによる二酸化炭素およびメタン導出アルゴリズムの高度化(代表)
H.24〜H.27 科学研究費補助金:若手研究(B) 「複数の地球観測センサーを利用した北極の極成層圏雲と成層圏オゾン層の化学過程の解明」(代表)
H.24〜H.26 文部科学省 宇宙科学技術推進調整委託費「低軌道からの大気汚染と気候変動物質の3次元観測:ミッションフィージビリティ検討研究」(代表)
H.24〜H.26 環境省環境研究総合推進費(A1202) 「GOSATデータ等を用いた全球メタン発生領域の特性抽出と定量化」(分担)
(研究代表者:奈良女子大学 林田佐智子教授)
H.23〜H.27 環境技術等研究開発推進事業費補助金 大学発グリーンイノベーション創出事業「衛星データ等複合利用による東アジアの二酸化炭素、メタン高濃度発生源の特性解析」(分担)
(研究代表者:東京大学大気海洋研究所 今須良一准教授)
H.22〜H.26 科学研究費補助金:基盤研究(A) 「短寿命代替フロン物質の地球温暖化ポテンシャル新指標の開発」(分担)
(研究代表者:東京大学大気海洋研究所 今須良一准教授)
H.22 受託研究費:宇宙航空研究開発機構 「平成22年度GOSAT熱赤外高次処理アルゴリズムの改訂(イ)」(代表)