レーザ・レーダ研究会ニュースレター
第3号

2016 年（平成 28 年）10 月発行

目次
ライダーで測るモノを考える
岩坂泰信 .............................................................................................. 1
DUST2016 参加報告
清水 厚、甲斐憲次、河合 慶 ....................................................... 3
第 18 回コヒーレントレーザレーダ会議報告
石井昌憲、安藤俊行、今城勝治、伊藤優佑、尾野仁深、
吉川栄一、井之口浜木 .......................................... 5[若手海外報告] アルゼンチン滞在記：国際共同プロジェクトに参加して
神 慶孝 ............................................................................................... 8
第 34 回レーザセンシングシンポジウム報告
染川智弘、藤井 隆、齊藤保典 ...................................................... 12
レーザ・レーダ研究会運営委員会関連報告
水谷耕平 ............................................................................................ 14

ライダーで測るモノを考える
岩坂泰信（滋賀県立大学）
レーザ・レーダ研究会の活性化が盛んに議論されていものである。

るこの時期に、この小文を書くことになったことにつ

気象学研究室に勤めていた筆者にとっては、見過ごいて何か常ならぬ感慨を感じる。私が名古屋大学に助すことのできない事件であり、早々に成層圏の火山性手として勤め始めた頃は、ライダーの揺籃期でさまざエアロゾルのライダーモニタリングを始めた。この時

まな試行が行われていた。ライダーでは「見たいと思代、ライダー技術の利用分野としていろいろな分野がっていながら見えなかったものが見える」という。
「そ

議論されていたが、何故か雲や煙（今ではエアロゾル）

れは、当たり前」と言ってしまえばそうなのである。

が多くの関心を集めていた。もしこのとき、「火山噴火

しかし、数あるいろいろな方法の中で、よりによってによって生じる農業被害の程度や被害額をライダーでライダーというのは何故？と改めて問うてみるのも必モニタリングしたい」などと考えていたら、同じ火山

要では、と最近考えている。

噴火に遭遇したとしてもライダーの発展方向は相当違

1970−80 年代は火山活動が活発な時期で、どこの火ったものになっていたかもしれない。

山が爆発して噴煙が成層圏まで届いた等のニュースが火山による農業被害や被害額をモニタリングするな

しばしば新聞やテレビで報道され、それらの報道は決どというのは一見荒唐無稽のように思われるが、災害

まって火山噴煙の気候影響についてコメントしていたの初期には道路も壊れ火災しやすいものは盛んに燃え1

上がりヘリコプターやドローンでも現場に近づけない。

かと反省している。

被害現場に直接足を運べない時には何らかの方法で推研究会の皆さんと一杯やりながらおしゃべりしてい定するしかないのであって、ライダー技術で地形や構た時、「せめてアタッシュケースに収まるくらいのシス

造物の変形の程度を探り、あるいは被害現場から上がテム（で成層圏エアロゾルをモニタリング出来るもの）っている煙の量や性質などを探り被害状況を荒っぽいがほしいよね」などと言っていたものであるが、今考ながらも推定することは、防災の初期段階では強く求えると「考えが浅かった」と反省しきりなのである。

められる情報であろう。現在ではこれらのことは広角装置全体をポータブルにするのが当然という考えにあ

視野のカメラやレーザ距離計を使って行われることがまりにも取りつかれていたように思うのである。何も多いように見えるが、決して満足できるレベルではな

電源がレーザ発振機の近くになければならぬことでもかろう。

ないし、反射光や散乱光を受け取る光学系がレーザ発いずれにせよ、そのような分野に発展せず、成層圏信機の近くに置いてある必要もないのである。信号をという通常感覚では行きたいと思っても行けない高度

やり取りする技術や光信号をファイバーを使って送るに浮遊する火山灰や火山性硫酸ドロプレットのモニタ技術は急速に進歩している。コンピューターはとてつ

リングに多くのライダーが使われる事態になった。ももなく小さくなり加えて信号処理能力は格段に上がっ

ちろん、この現象がもたらす結果が気候の変化であっている。ロボット技術の進歩も相当のように見える。

たり、航空機の航行に対する危険性の増大であったりライダーがこの世に登場した頃のいろいろな提案がするので世界的にも多くのライダーがこの現象を追いあったように思われるが、次第に使用用途が固まってかけたのは故のないことではない。しかし、猫も杓子きて現在に至っているように感じる。
「次第に使用用途

も成層圏を眺め、火山雲がどこまで広がりどのようにが固まってきた」と言うのはそのような使い方が有用

濃度が減るか？という問題に集中しすぎ、生まれた研であるという分野が存在したという事であって、その究・観測対象を手掛かりにライダー技術の応用先を周分野の成長とともにライダーが珍重されることはあっ辺に広げてゆく努力を怠ったのではないかと今になってもライダーの世界に新たな挑戦的な課題を突き付けて思うのである。

てくれるという保証はない（そんなことがあるかもし

その頃から人工衛星にライダーを搭載することがア

れぬが、常にそうだと思わぬほうが良い）。この点を肝メリカで検討され始めており、日本の中でもポータブに銘じて、やはり、成功にとらわれず新規の分野探し

ルなライダーが必要だという声は野外調査をもっぱら（いわゆる、ニーズ探し）が一方でなされねばならな

本職にしているグループを中心に出ていた。しかし、いのであろう。「老兵は去りゆくのみ」と思うけれど、

これもまた「ポータブル」の持つ意味をあまり深く考時に年甲斐もなくこんなことを考えたりするのである。

えずに過ごしてしまい今になっているのではなかろう

写真 モンゴル・フスタイ国立公園にて

2

DUST2016 参加報告
清水 厚 1、甲斐憲次 2、河合 慶 2（1 国立環境研究所、2 名古屋大学）
大 気 中 ダ ス ト に 関 す る 国 際 会 議 DUST2016 (2nd

ベントの解析結果を示し、寒冷前線によるダストの舞

International Conference on ATMOSPHERIC DUST) が、

い上げについて議論した。関連する発表として、2014 年に開かれた DUST2014 に引き続き、南イタリア

Batbayar（モンゴル気象環境監視庁)は、モンゴル国内にの Castellaneta Marina のリゾートホテルにおいて 6 月 12設置された AERONET サンフォトメーターの観測デー

日から 17 日の日程で開催された。4 日間行われた口頭

タを取りまとめて、中央アジアにおける AOT の特徴を

発表は 2 または 3 会場のパラレルセッションで、30 分 1

報告した。Buyantogtoh（モンゴル情報・気象水文環境件+15 分 4 件という 90 分セッションが午前午後に 2 つ研究所)は、WRF を用いて、ウランバートルにおけるダずつ開かれ、他に 50 分の基調講演が昼食前に毎日あっストの動態を発表した。(河合、甲斐)た。この他ポスター展示も 3 日間行われた。総発表件

コンビーナーの立場から、本セッション提案の経緯

数は口頭 160、基調 4、ポスター82 の計 246 である。参を紹介したい。昨年 12 月、独・ライプニッツ対流圏研

加者 227 名中日本からは 9 名が参加したが、他のアジア究所の Althausen 博士から、アジアダストセッションを

諸国やアメリカからの参加者は少なく、大部分がドイ立ち上げたいとのメールが届いた。同博士の依頼によツ・イタリアを中心とした欧州からの参加であった。

り、蘭州大学の J. Huang 教授と私は共同コンビーナー

会議のトピックは土壌性ダストに限らず、人為性や家を引き受けた。私は、JSPS 研究拠点形成事業としてモ

畜・室内ダストなど多岐にわたっていた。以下では、

ンゴル・中国との共同研究を推進しているので、モンレーザ・レーダ研究会に関係が深いライダー観測に関

ゴルの気象局から Batbayar 部長と Buyantogtoh 研究員の連した発表について報告する。(清水)招へいすることにした。彼らの経路はウランバートル(１)アジアダスト＝モスクワ＝ローマで、両氏と会場でお会いした時はアジアダストセッションは 6 月 16 日の午前中に開催さ感激した。参加登録の締め切りが近づくと、キャンセれた。口頭発表は 10 件行われ、そのうちライダー観測

ルが相次いだ。最初に作成したプログラムは跡かたもに関連した発表は 6 件あった。清水(国立環境研)は国立なかった。3 人のコンビーナーは手分けして、誰が参加

環境研が東アジアに展開している AD-Net のライダー

可能か、情報交換し、プログラムを再編成した。直前装置やデータ処理方法、ダストの観測結果や疫学研究になって、組織委員会から、本セッションのロングトへの応用、行政へのデータ提供や今後の展望について

ークは日本の研究者にお願いしたいとの要請があり、紹介した。Hofer (TROPOS)は CADEX(Central Asian Dust

清水氏を推薦した。（甲斐）Experiment)のライダーやサンフォトメーターなどを用(２)その他のセッション

いてタジキスタンでのダストイベントの統計解析や事サハラダストセッション他でヨーロッパを中心に多数

例解析の結果について発表した。Althausen (TROPOS)はのライダーに関連する発表があった。サハラのセッシ

CADEX のライダーによって観測されたアジアダスト

ョンで Perrone (Salento 大)は 3 波長のオングストロームと SAMUM のライダーによって観測されたサハラダス

指数の関係からエアロゾルの微小粒子割合や有効半径トの結果を比較し、前者は後者よりもライダー比が小を 求 め る 手 法 を 発 表 し た 。Gandolfi (L'Aquila 大)はさいことを示した。Nee (台湾国立中央大)は地上・衛星

351nm の消散係数からサハラダストの放射強制力を計

ライダーや数値モデルを用いて、台湾に飛来したダス

算した。Egert (TelAviv 大)はイスラエルのシーロメータ

トの光学特性や輸送経路について発表した。甲斐 (名古ー・ネットワークや WRF を用いて中東域のダスト輸送

屋大)はゴビ砂漠に設置したシーロメーターによって観について論じた。Mona (IMAA-CNR)はモデリングのセ

測された二重ダスト層の構造と成因について発表し、ッションで ACTRIS2 の活動を紹介する中でライダーに現在実施している黄砂と環境レジームシフトに関する関するインフラストラクチャを特に強調していた。

研究プロジェクトについて紹介した。河合(名古屋大)

ポスターセッションでは、Gobbi (ISAC-CNR)がイタリ

はゴビ砂漠のライダーネットワークを用いたダストイ

アにおけるシーロメーターのネットワーク ALICENET

3

について紹介した他、Ottonelli (ARPA)もイタリア国内

ョンでしか分からなかった。屋外での紫外線の強さかのシーロメーターを利用したサハラダストの観測結果

らはエアロゾルや水蒸気の少なさが窺われ、それだけを示した。Mona はポスターでも ACTRIS2 の紹介を行

光学的に薄いものをライダーで計測するために数々のうとともに、ACTRIS1 におけるライダー関係の様々な工夫が生まれたのではないか、と想像を逞しくしてし成果を示した。

まった。(清水)

その他の口頭発表では、Madonna (IMAA-CNR)はライ

最も印象に残った発表は、ドイツ気象局の Thomas

ダーによる消散係数プロファイルを放射伝達計算に利氏によるシーロメーター・ネットワークに関する発表

用する際の鉛直分解能依存性について論じた。Weinzierlであった。組織として、気象業務に生かそうとする熱(DLR)はカリブ海に達するサハラダストをターゲット

意が感じられた。5 日間の会議中、参加者はリゾートホとした SALTRACE について紹介し、地上及び航空機搭

テルに宿泊し、3 食共、本館のレストランでとった。夜載ライダーを含むクロージャ研究の結果を示した。

は 9 時から毎晩、中庭でカクテルパーティが行われた。

Haarig (TROPOS)は３波長の偏光解消度を利用すること

参加者は、ほんとうに親しくなった。宿泊棟ではインで消散係数を球形、微小非球形、粗大非球形の３成分

ターネットが使用できず、最初は戸惑った。どうも、「リに分離した結果を示した。Gasteiger (MIM)はサハラダス

ゾートでは仕事をする必要はない」とのイタリア式のトの輸送中に対流が起きることで粗大成分が沈降しに配慮のようだ。いろいろな意味で、イタリア人のメン

くいことを偏光解消度の観測結果と理論モデル結果をタリティに接するよい機会になった。(甲斐)比較しながら論じた。Thomas (ドイツ気象局)は世界の昨年の AGU 秋季大会への参加(LSS ニュースレター第ライダー・シーロメータネットワークを可視化したサ

2 号参照)の時と同じく、今回も初めて訪れた国での発イトを紹介し、ダスト研究への活用を訴えた。Madonna

表であった。全体的に(国自体も)のんびりした雰囲気で、はライダーと雲レーダーの同時観測から 5µm 以上の巨

落ち着いて口頭発表を行うことができた。昼食や夕食

大粒子を検出し、雲形成や降水量との関連について示

時にはダスト研究の専門家の方たちとお話しをするこした。全般的に、ヨーロッパではシーロメーターの活とができ、非常に勉強になった。私も含めて学生の参用が非常に進んでいるという印象が残った。(清水)加者が多く(全体の約 20%)、学生間でも交流を深めるこ(3)雑感とができた。このような機会を与えてくださった指導

今回の会場は 2004 年に IRLC22 が開かれた Matera と同教員の甲斐先生や現地でお世話になったすべての方々

じ地方にあるが、会場は孤立したリゾートホテルで 3に厚くお礼申し上げたい。 (河合)食も全てそこで賄われたため街の様子はエクスカーシ

写真 DUST2016 参加者（公式 HP http://www.scientevents.com/dust2016/ から）4

第 18 回コヒーレントレーザレーダ会議報告
1

2

2

2

2

石井昌憲 、安藤俊行 、今城勝治 、伊藤優佑 、尾野仁深 、吉川栄一 3、井之口浜木 3（1 情報通信研究機構、2 三菱電機株式会社、
3 宇宙航空研究開発機構）
第 18 回コヒーレントレーザレーダ会議（18th Coherent

研究者や専門家が集い、Novel optical engineering andLaser Radar Conference、以下 CLRC）が、NOAA Working

Technology について意見交換を行うことを目的とするGroup on Space-Based Lidar Winds との共同開催として、会議である。CLRC はこれまで 2 年毎に開催される会議

University of Colorado Boulder（米国コロラド州ボルダー

であり、前回は 2013 年にスペイン・バルセロナで開催

市）で 2016 年 6 月 27 日から 7 月 1 日までにかけて開催

され第 18 回は昨年夏の開催予定であった。第 27 回レーされた。CLRC は、現 Coherent Invest 社の CEO であり、ザレーダ国際会議の 1 年延期により、本年の開催とな

コヒーレントドップラー風ライダーの先駆者であるった。CLRC は、前々回は 2011 年に米国・ロングビー

Milton Huffaker ケンタッキー大学名誉博士によって設

チ市で開催され、日本では 2005 年に鎌倉で開催された。

立され、コヒーレントライダー、ドップラー風ライダ

次回は、2 度目の日本開催として、2018 年 6 月中旬に沖ー（コヒーレント方式、直接検波方式）、イメージング

縄で開催が予定されている。

ライダーの最新の研究開発のみならず、部品レベルか会議には、11 カ国から 123 人が参加し、19 のセッシ

らの各種基盤研究、最新の信号処理技術や測定技術、

ョンにおいて 100 件以上（基調講演 2 件、招待講演 22

そして周辺の応用分野までを網羅し、米国、欧州、そ件、口頭 48 件、ポスター30 件）の発表が行われた。

して日本のコヒーレントライダー研究者、関連分野のth

写真 1 第 18 回コヒーレントレーザレーダ会議参加者（18 CLRC HP から）

発表件数は、地元開催ということもあるが、コヒーレらの発表件数が最も多く、その半数以上を占めた。そントライダーをはじめ関連分野の研究者も多い米国かして、中国、フランス、日本とドイツ、ロシアと続い5た。コヒーレントライダーの分野でも中国研究者によのパルスレーザを用いたドップラー風ライダー性能のる発表件数の躍進が大きいことを印象づけた。日本の高度化によって、その応用の範囲が益々広がると感じ

参加者は、若手 2 名が参加するなど 4 名が参加した三菱

られた（所感：吉川）。この他、コヒーレントドップラ

電機株式会社が最も多く、続いて、宇宙航空研究開発

ー風ライダーの応用例として、風力発電のための風ラ機構から 2 名、情報通信研究機構から 1 名であった。会

イダーセッションで風力発電付近の風況計測の実例が議は、6 月 26 日のウェルカムレセプションで開幕し、6紹介された。

月 27 日から Milton Huffaker ケンタッキー大学名誉博士

直接検波方式による風ライダーのセッションでは、による「コヒーレントドップラー風ライダーの創世記

Xinhao Chu と John Smith（University of Colorado Boulder）

から現在まで」を Key Note として各セッションが開始

が波長 372nm の紫外域レーザと Mach-Zehnder 干渉計をされた。各セッションの予稿と発表資料はインターネ

用いる Na/Fe ドップラー風ライダーによって、中間圏かット上で公開されており、是非ともご覧頂きたい

ら熱圏金までの風速と気温の同時測定を報告した。

（http://clrccires.colorado.edu/program）。以下の報告では、

大気微量成分モニタリングのセッションでは、Garyth

18 CLRC における研究発表のうち印象に残った発表やSpiers（JPL）が JPL において研究開発が行われてきた

興味を持った発表を選んで概要を紹介する。

2µm CW レーザを用いた航空機搭載長光路差分吸収研究発表は、コヒーレント方式による風ライダー、

CO2 測定のレビューについて招待講演を行った。また、風力発電のための風ライダー、直接検波方式による風Robert Menzies（JPL）が同システムの測定最適化と測定

ライダー、大気微量成分モニタリング、Novel センシン

精度について招待講演を行った。Upendra Singh (NASA)

グ技術、レーザ技術、信号理論、固定ターゲットによは、2µm パルスレーザを用いた航空機搭載長光路差分

る測距と速度推定、振動センシング、ホログラフィー

吸収ライダーによる CO2 と水蒸気同時測定の招待講演

による応用、大気中の伝搬理論、衛星搭載風ライダーを行った。日本から今城（三菱電機）が、1.5µmCW レ

ミッションのセッションで構成された。また、最終日 7ーザによるコヒーレント検出による水蒸気同時測定に

月 1 日午後に、衛星搭載風ライダーに実現に向けたオついて報告した。Seam Coburn（NIST）が、光コムの特ープンディスカッションの場も設定された。いずれの性を活用したメタン計測用 2 波長スペクトロメーター

セッションとも活発な質疑が行われ、充実した 5 日間について講演を行い、大変興味深かった。

となった。

Novel セ ン シ ン グ 技 術 の セ ッ シ ョ ン で は 、Aniceto

コヒーレント方式による風ライダーのセッションでは、

Belmote（Technical University of Catalonia）がラゲールガ

Stephan Rahm（DLR）が DLR において実施した航空機

ウス光を用いて流れ場中の角運動量をもつ散乱体から

搭載 2µm コヒーレントドップラー風ライダーの観測実の光を検出し流速推定する手法の理論と数値実験の結験について招待講演を行った。また、Mike Hardesty

果について招待講演を行った。Samuel Thurman（LMCTI）（NOAA）は地上設置型 2µm コヒーレントドップラー

が、将来のイメージング光検出器として、最新のリソ

風ライダーを用いて地上装置データとの組合せによるグラフィー技術を駆使した光集積回路に干渉計を組込

CO2 フラックス測定実験について招待講演を行った。日んだセグメント型平面光検出器について招待講演を行本から石井 (NICT)が、衛星搭載ドップラー風ライダー

い、最新の光集積回路の観点から大変興味深かった。

の概要と高出力 Tm,Ho：YLF レーザの開発について報

また、同セッションでは、安藤、尾野（三菱電機）が、告 し た 。Jean-Pierre Cariou (Leosohere)と Narashimha

セロダイン技術とコンパクトな 1.5 µm コヒーレント風Prasad（NASA）が最新の 1.5 µm コヒーレントドップラ

ライダーの最新の研究開発について講演を行った。

ー風ライダーの開発について招待講演を行った。

レーザ技術のセッションは、2005 年に光コムでノーベJean-Pierre Cariou は、実用例として、空港周辺における

ル物理学賞を受賞された University of Colorado の John

航空機運用への利用について紹介しており、航空機運Hall 名誉博士の光周波数制御技術に関する Key Note で用にて有用である後方乱気流の検知や渦拡散係数の計始まった。Lombard Laurent（ONERA）は、長距離コヒ測等が実用可能なレベルに近づいていることを示した。

ーレント風ライダーを実現するための 1.5µm レーザの一方で、Igor Smalikho は、近年のレーザのハイパワー

開発について招待講演を行った。Mahmood Bagheri（JPL）

化に伴う高繰返し化によって、後方乱気流強度の正確は、JPL で研究開発が行われてきた非常に線幅狭い 2µm

な推定について精度が増して来たものの、未だ推定精DFB レーザについて講演した。DFB レーザの長波長化

度の向上の必要性が残されていることを示した。今後の観点で大変興味深かった。

6

写真 2 （左）John Hall 名誉博士による基調講演、（右）講演会場の様子

写真 3 （左）ポスター会場と（右）ポスターセッション風景

固定ターゲットによる測距と速度推定のセッションで

Azita Valinia（NASA）が NASA ESTO がとりまとめたラは、Paul Mcmamon（University of Dayton）が、コヒーレ

イダー技術の概要について、Roland Meynart（ESA）がントイメージングライダーのために使用するガイガー

ADM-Aeolus の現在の開発状況にについて、Sara Tucker

モード 2 次元光検出器、リニアモード InGaAs APD、リ（Ball Aerospace and Technologies Corp）が直接検波方式

ニアモード HgCdTe APD についてレビューを行い、レによる衛星搭載風ライダーのミッションコンセプトにビューに関する招待講演を行った。

ついて、それぞれ招待講演を行った。Sara Tucker の発振動センシングのセッションでは、Gabriel Lombardi

表に関連し、Fibertek 社から航空機搭載用・衛星搭載用（PCI）は、風洞実験などコヒーレントライダーを用い

UV レーザの最近の開発状況について発表があった。石る遠隔音波計測について講演を行った。Jonathan Fincke

井(NICT)は、気象研究所・岡本幸三の代理として、日(MIT)は、非接触センシングによる医師による診断を実本で検討が進められている超低高度衛星搭載ドップラ

現するために、コヒーレント検出による医療イメージ

ー風ライダーの疑似風観測シミュレーション結果とそ

ング技術について講演を行った。

の結果を用いた数値天気予報へのインパク評価の結果

ホ ロ グ ラ フ ィ ー に よ る 応 用 の セ ッ シ ョ ン で は 、Zebを報告した。オープンディスカッションとして、衛星

Barber（Montana state university）が、FMCW レーザを用搭載風ライダーの実現向けて、2017 Decadal Survey、国いて超高精度測定法によるイメージング技術による合際協力の在り方と方向性、風ライダー技術の現況、風

成開口ライダーについて招待講演を行った。

ライダーの科学的意義について議論が行われた。

大気中の伝搬理論のセッションでは、Mark Spencer

この他、Milton Huffaker と Robert Menzies へ、長年の（AFRL Montana state university）が、強い乱流による大研究活動とライダーコミュニティーへの貢献として記

気中の伝搬への影響をモデル化するために行った実験

念の盾が贈られた。また、両氏にゆかりのある Dennis

について招待講演を行った。

Killinger、Pierre

衛星搭載風ライダーのセッションは、NOAA Working

Henderson 他、たくさんの方からお祝いと感謝のメッセGroup on Space-Based Lidar Winds との共催としてセッシージが両氏へ贈られた。Upendra Singh は ICLAS を代表

ョンが組まれた。衛星搭載風ライダーセッションでは、してお祝いと感謝のメッセージを両氏へ贈った。

7

Flamant、Mike

Hardesty、SammyCLRC Advisory Committee の報告

での活動記録を含めたアーカイブデータやホームペー

石井昌憲

Advisory Committee に出席し、今後の活動方針、これまジの整備、次回・次々回の開催地等について議論した。

写真 4 （左上）懇親会風景、（右上）永年の研究
生活への栄誉を讃え Milton Huffaker 博士とRobert Menzies 博士へ記念の盾が送られた。お二方にお祝いのメッセージを贈られる Dennis
Killinger 南フロリダ大学特別名誉教授、（右下）
日本から参加された皆さん（右から伊藤、今城、尾野、石井、井之口、安藤、吉川（敬称略））

若手研究者の海外報告

アルゼンチン滞在記：国際共同プロジェクトに参加して神 慶孝（国立環境研究所 環境計測研究センター 特別研究員）
筆者は、科学技術振興機構(JST)と国際協力機構(JICA)て技術移転を行う。本プロジェクトは日本、アルゼンが共同で実施している地球規模課題対応国際科学技術

チン、チリの３カ国間による共同研究で、オゾン層破協力プログラム(SATREPS)の研究課題「南米における大壊による紫外線の問題と火山灰などの対流圏エアロゾ

気環境リスク管理システムの開発(研究代表者：名古屋

ルの問題について、大気環境のリスク情報を迅速に伝大学 水野亮 教授)」に携わっている。SATREPS は、開達できるリアルタイム情報管理システムの構築を目指

発途上国のニーズを基に、地球規模課題解決と将来的している。

な社会実装に向けて日本と開発途上国の研究者が共同

これまでに、筆者は、2015 年 4-5 月と 11 月の計２回で行う研究プログラムである。プロジェクトの規模はアルゼンチンに滞在し、カウンターパートであるアル１課題あたり１億円/年と、かなり大きい。JST と JICA

ゼンチン共和国国防省レーザー応用研究センター

が共同で実施しているため、科学技術の振興だけでな(CEILAP)の研究者・博士学生とともに、対流圏エアロ

く、政府開発援助の側面を持つ。国際協力のため、日ゾル観測用の高スペクトル分解ライダーの開発を進め

本側から研究者が短期・長期的に相手国側に派遣された。南米域では、アマゾンにおけるバイオマス燃焼起8

源のエアロゾル、アンデス山脈の火山噴火による火山

高スペクトル分解ライダーは、ドップラー広がりを灰、パタゴニア砂漠からの鉱物ダスト、都市における持つレイリー散乱と、光源とほぼ同じスペクトル幅を大気汚染エアロゾルなどが発生している。アルゼンチ

持つミー散乱を分光して測定することによって大気分

ンではこれら全てのエアロゾルが観測される。特に火子の散乱プロファイルを測定し、エアロゾルや雲の消

山灰の被害は甚大で、南米では数年に１度のペースで散係数を後方散乱係数と独立して導出する手法である。

火山噴火が発生し人間活動に大きな影響を及ぼしてい国立環境研では、ヨウ素吸収セルをブロッキングフィ

る。2011 年のチリ Puyehue-Cordón 火山の噴火の際には、ルターとして用いた高スペクトル分解ライダーが開発

アルゼンチン、チリにおいて大量の降灰があり、農業

され、自動連続観測が行われている。連続観測を実現や家畜に深刻な被害をもたらした。また、火山近くのするためにはレーザー波長をヨウ素の吸収線に合わせ

バリローチェ空港は三ヶ月間も閉鎖された。本プロジ

るための制御システムが必須である。アルゼンチンのェクトは、正確な観測情報によって、このような大気

高スペクトル分解ライダーでは、国立環境研究所の波

環境リスクの社会的影響を軽減することを目的として、

長制御技術を移転した。

2013 年度より５年間の計画で開始された。

2015 年 4-5 月に CEILAP に訪問した時は、レーザー波

本プロジェクトでは、図１に示すようにチリとアル

長制御システムのインストールが最低限の目標であっゼンチン両国内の空港を中心に広範囲にわたって、９た。６週間もの滞在期間が与えられていたため、当初基のライダーから構成される対流圏エアロゾル観測ネの計画ではこの期間中に高スペクトル分解ライダーのットワークを構築する。この内、６台はアルゼンチン

プロトタイプを完成させ、試験観測を行う予定であっ側で開発された多波長ラマンライダーで、アルゼンチ

た。ところが、レーザー波長モニター用のヨウ素セルンの関連プロジェクトで設置済である。残りの３台はで予想しないトラブルが発生した。予備実験として、日本側の予算によって設置が進められている（２台は現地で調達した単一波長の第二高調波 YAG レーザーを日本の技術移転によって開発される高スペクトル分解

光源として、日本で準備したヨウ素フィルター(真空のライダー(HSRL)、もう１台はチリのマゼラン大学に設

ガラスセルに固体ヨウ素を封入したもの)の吸収スペク

置された多波長ラマンライダー）。各サイトの観測デー

トルを測定したところ、吸収が弱く、スペクトル幅もタはデータセンター(国立環境研究所と CEILAP)に転送

広く、本来のスペクトルとはかけ離れていた。結局、され、関連諸機関に向けてエアロゾルの分布状況等のガスセルの真空引きが悪く、セル内の空気圧でスペク情報を配信する。筆者の主な役割は、国立環境研究所

トルが広がっていたことが判明した。幸い、CEILAP 内で開発された高スペクトル分解ライダー技術のカウンの化学系の別グループの協力を得て真空引きを再度行

ターパートへの技術移転である。

い、理論どおりのシャープな吸収線を得ることができた。
ヨウ素セルの修理を終えた時点で、６週間もあった

Tucumán

滞在期間の最終週となっていた。それからすぐに波長制御実験を行い、レーザー波長の安定化が達成された。
しかし、受信部のヨウ素セルも修復が必要で、細かい

Córdoba
Neuquén

マウント類も準備できていなかったため、当初計画し

CEILAP,
Aeroparqueていたライダーのプロトタイプの完成は見送られた。
６ヶ月後の２回目の滞在時にはライダーが組み立てられ、試験観測を実施し、良好な結果が得られた。このBaliroche
Comodoro
Rivadavia

ようにして、南米初の高スペクトル分解ライダーが完成した。現在は２台目の製作に取り掛かっており、今年中に完成させる予定である。２台目の高スペクトル

Río Gallegos

分解ライダーは北部のコルドバに設置される。アマゾ

Punta Arenas

ン地域からのバイオマス燃焼起源のエアロゾルや大気汚染粒子の常時モニタリングが期待される。
滞在期間中、ライダーによるエアロゾルの常時モニ

図１

タリングの大切さを感じた出来事が起きた。2015 年４

本プロジェクトのライダー観測ネットワーク

9

月の滞在時の話であるが、研究所での仕事を終えた後もの全てが新鮮で、日本だけでは得られないインスピ

ホテルに戻る途中、CEILAP の Pablo Risotri から電話がレーションを与えてくれる。また、相手国機関の良いあり、「チリの Calbuco 火山が噴火したぞ！」との知ら

所、悪い所を見ることになるので、組織のあり方などせであった。前述のように、アルゼンチンではチリのについても勉強になった。グローバルな課題であるエ火山噴火は一大事である。火山灰の高度分布の監視がアロゾル研究は、国際共同研究でしか成し得ないこと急務となり、それからすぐに 24 時間体制でのライダーも多い。ゆくゆくは自ら先頭に立ち、海外の研究者と観測が行われた。火山から約 100km 離れたバリローチ

共同研究プロジェクトを立ち上げたいと強く思うようェでは非常に強い散乱信号が測定された。また、噴火になった。最後に、CEILAPでお世話になった方々、プの２、３日後には約 1500km 離れた首都ブエノスアイレ

ロジェクトリーダーとして出張の機会を与えてくださ

スでも火山灰が観測された。火山灰の高度分布情報は、った名古屋大学の水野先生、滞在中に日本から的確な気象局を通して関係諸機関に提供され、実際の航空機アドバイスをくださった杉本さん・西澤さん、現地での離発着の判断に効果的に活用された。ライダー観測の通訳やアルゼンチンでの生活をサポートしてくださの結果が人間活動を左右する例を目の当たりにして、ったJICAの三須さんに深く感謝申し上げたい。

アルゼンチンにおける本プロジェクトの重要性を再認識させられた。

写真２
写真１

CEILAP でお世話になった方々との記念撮影

現地での作業の様子(付録) 第 9 回ラテンアメリカにおけるライダ
ー観測に関するワークショップ参加報告

訪問先であるCEILAPの研究者のレベルは高く、研究開発意欲も高い。様々な研究補助機材を独自に設計製作できる電子・機械工学に精通した技術者やエンジニ

本国際共同プロジェクトに関連して、筆者は、2016 年

アが数多くいる。また、大規模な工作室を有しており、７月 18 日から 22 日にブラジルのサントスで開催されライダー装置の組み立てに必要な細かい部品や骨組みた第９回ラテンアメリカにおけるライダー観測に関すなどの製作が可能である。私の出張は、日本からの技

るワークショップ(Workshop on Lidar Measurements in

術移転が目的での派遣ではあるが、ハード面での知識

Latin America (WLMLA))に参加する機会を得た。このワが浅い私にとって、逆に自分自身が勉強になった面がークショップは、2001 年にキューバで初めて開催され多かった。また、英語の勉強にもなった。アルゼンチて以来、２年毎に開催されてきた。第 27 回レーザレー

ンはスペイン語圏なので、暮らしの中では英語を使う

ダ国際会議 (ILRC)が１年ずれて開催された関係で、機会は少ないが、少なくとも研究者同士の議論には英2015 年に続いて今年も開催されることになった。筆者

語を使う。自分の英語が伝わらないことも多々あり、は前回の第８回に続いて２回目の参加となる。今回の未熟さを痛感した。

参加人数は 46 人で、参加国はラテンアメリカを中心に本プロジェクトを通じて、国際共同研究は若手研究

12 カ国であった。日本からの参加は筆者のみであった。

者の育成という観点から大きなメリットがあると感じ

ア メ リ カ か ら は NASA の Micro-Pulse Lidar Network

た。経験の浅い若手にとって、海外の研究機関で見る(MPLNET)の ２ 人 が 、 ヨ ー ロ ッ パ か ら は European

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Aerosol Research Lidar Network (EARLINET)の数名が参観測と、その起源について発表した。Henrique Barbosa

加した。前回のキューバ同様、全員が同じホテルに泊(University of São Paulo, Brazil)は 、Observations andまり、60 名ほどが座れるホテルの会議室で発表が行わ

Modeling of the Green Ocean Amazon (GoAmazon)プロジれた。

ェクトを紹介し、ブラジル北部のマナウスにおけるバ

ワークショップでは、初日から 2 日間をかけて学生

イオマス燃焼エアロゾルの集中観測の結果を示した。

向けのライダースクールが開かれた。発表言語は主にBoris Barja (University of São Paulo, 現在は University of

スペイン語であった。ブラジルの公用語はポルトガル

Magallanes, Chile)は、同集中観測期間中に観測された巻語であるが、参加人数の大半がスペイン語圏であるた雲のライダー比の解析を行い、ライダー比が 40sr 程度

め、ブラジル人もスペイン語で発表を行った。幾つかになる old clouds の存在の可能性を示した。Fábio Lopesの発表は、ラテンアメリカ以外の参加者を考慮して英(Nuclear and Energy Research Institute, Brazil)は 2015 年４語で行われた。初日は基礎講義で、Henrique Barbosa

月に発生したチリの Calbuco 火山噴火のイベント解析(University of São Paulo, Brazil)から放射の基礎と弾性散について発表し、アルゼンチンのブエノスアイレス、

乱ライダーに関する講義が、Juan Calros Antuña Marrero

ブラジルのサンパウロでも火山灰が観測されたことを(Institute of Meteorology, Cuba)からはライダーの歴史に報告した。Jasper Lewis (NASA, USA)は、MPLNET のついての講義があった。また、Juan Luis Guererro-Rascado

Version 3 のプロダクトについて発表し、偏光解消度や(University of Granada, Spain)はライダー品質保証と題す

消散係数の他に雲相などのプロダクトも予定しているる講義を行い、EARLINET の紹介と、どのようにアラことを報告した。Juan Luis Guerrero-Rascado は Latin

イメントの正確性を確認するかなどが示された。2 日目

America Lidar Network (LALINET)の品質保証テストのは 応 用 研 究 に 関 す る 講 義 で 、Lucas Alados Arboledas

方法について発表し、ライダーシステムの装置品質が(University of Granada, Spain)がエアロゾルの気候影響とチェックされる前のライダーデータは公表すべきでなライダーによる観測研究について講義した他、Elian

いとの提案がなされた。Vania Fatima Andrioli (Nuclear

Wolfran (CEILAP, Argentina)が差分吸収ライダーについand Energy Research Institute, Brazil)は、中国とブラジルて、Pablo Ristori (CEILAP, Argentina)が高スペクトル分の共同により、共鳴散乱ライダーにより中間圏の Na, K

解 ラ イ ダ ー に つ い て 講 義 を 行 っ た 。 最 後 に Walter

層を地球の両側で同時に測定する研究を紹介した。

Nakaema (Nuclear and Energy Research Institute, Brazil)が、筆者らは、東アジアのライダーネットワーク AD-Net

レーザー計測の応用として、キャビティリングダウンの紹介と現在進行中の研究について報告した。Pablo

分光法に関する講義を行った。

Ristori は南米初となる高スペクトル分解ライダーの観

３日目から５日目までは７つのセッションから構成

測報告とデータ解析手法について発表した。また、される研究発表が行われた。ここからは通常の国際会

Calbuco 火山噴火の際のライダーデータについても発表

議と同様で、全て英語で行われた。口頭発表は 24 件、し、火山灰層の光学的厚さなどを示した。さらに、ポスター発表は 28 件であった。セッションのタイトル

JST-JICA の日本・チリ・アルゼンチン３カ国共同プロを以下に示す。

ジェクト（本プロジェクト）についても報告した。聴衆からは、このような共同研究をもっと盛んにすべき1.

Lidar technologies and methodsだとの意見があった。MPLNET グループのリーダーで2.

Lidar applications in environmental sciences

ある Ellsworth J. Welton は、MPLNET の歴史と、近年開3.

Synergy between lidar and others instruments

発された新しい偏光 MPL について紹介した。

4.

Process studies and applications using lidar data

5.

Lidar networking

6.

Regional

7.

and

５日目の午後はツアーが予定されていたが、悪天候のため延期となり、６日目に予定されていた ESA とinternational

cooperationinNASA に よ る 発 表 が 行 わ れ た 。ESA か ら は George

lidar

technologies

Tzeremes、NASA からは Ellsworth J. Welton が、南米にRemote sensing applications

おけるエアロゾル観測への貢献について発表した。
ESA が所有する Mobile ラマンライダーの南米での測定

ブラジルの研究機関からは、バイオマス燃焼に関すについても検討された。5 日目の午後には LALINET のる 発 表 が 多 か っ た 。Maria Andrade (University of São

オープンミーティングが行われた。各サイトの観測状

Paulo, Brazil)は、サンパウロにおけるエアロゾル組成の況について説明がなされ、週に２回の観測（EARLINET

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プロトコル）が守られているかなどがチェックされた。

のパイプが太い。LALINET グループは若手や中堅の研問題点があれば解決に向けた行動などを各サイトの担究者も多く発展が期待される。

当者が説明した。遠隔サイトでの定期的な装置品質テストは難しいとの意見もあった。他にも、データ転送方法に関する議論も行われた。サンパウロ大学のデー
タセンターにデータが送られるが、アルゼンチンとチリのデータは、現在日本を含む３カ国間共同プロジェ
クトの関係で各サイトから直接日本にデータが送られている。そのため、日本で集約したデータをまとめて
サンパウロ大学に転送することになった。
このワークショップに参加して感じたが、南米のライダーグループはヨーロッパ色が強い。LALINET の観測頻度や品質チェックなどの規定も、基本的にEARLINET に準拠している。これはヨーロッパの研究グループからのサポートが受けやすいことが一つの理

写真 A-1 口頭発表の様子(発表者は筆者)

由である。また、スペイン語圏であるためスペインと第 34 回レーザセンシングシンポジウム報告
染川智弘 1、藤井 隆 2、齊藤保典 3（1 レーザー技術総合研究所、2 電力中央研究所、3 信州大学学術研究院工学系）
第 34 回レーザセンシングシンポジウムは 2016 年 9 月 8ることを述べた。信州大学の石澤広明氏は「生体・医日〜9 日の二日間、長野県野沢温泉村野沢温泉スパリー

工学分野からの期待」で、高齢化社会においてはバイナにて開催された。長野県での開催は 13 年前の戸倉上

タルサインを計測するウェアラブルスマートテキスタ

山田温泉以来 3 度目である。参加者は 123 名、このうちイル型ファイバブラッグセンサが必要であることを強発表は 87 件（特別セッション 3 件、口頭 32 件、ポスタ調した。e-Gle の清水浩氏は「自動車産業からの期待」

ー52 件）で活発な質疑応答が行われた。協賛企業 17 社

で、レーザセンサによる自動運転を電気自動車で実現に加え信州大学から 2 件の協賛があった（大学関連協することにより、生活や社会構造に大きな変化が生ま賛は初めて）。廣野賞は吉富泰助氏（JAXA）の「2 波長れることを報告した。

マルチスタティックライダーによるロケット打上時の一般オーラルセッション

水ミスト粒径計測」、ベストポスター賞は今城勝治氏

光源のセッションでは、高出力紫外パルスレーザーダ（三菱電機株式会社）他 6 名の「海中 3D イメージング

イオード、可搬型注入同期チタンサファイアレーザー、向け TOF レーザセンサの開発」がそれぞれ選ばれた。

2µm Tm, Ho: YLF リングレーザーなど、光源開発の報告

シンポジウムでの熱心な議論はもちろん、懇親会と 2があった。それぞれ紫外ライダー、共鳴散乱ライダー、次会へも多くの参加者があり、地方開催ならでは雰囲

衛星搭載ドップラー風ライダー用の光源に使用される。

気のうちに無事終了した。

光センシング(1)のセッションでは、車載用ライダー光特別セッション

源に使用可能な光集積回路スキャン装置、経路分離法「光センシングへの期待」という 3 件の報告があった。

と ASE 光源を用いた水面センシングシステムなどの近農研機構の平藤雅之氏は「農業・生物分野からの期待」

距離環境計測と、レーザスペックルを利用した金属表で、特に大規模圃場ではレーザーやライダーなどのリ面評価法、磁気 Kerr 効果を利用した光プローブ電流セ

モートセンシング結果を踏まえた制御が今後必要になンサ開発、注入型 THz 波パラメトリック発生による遮12蔽物内試薬の分光イメージングなど、工業用計測に関

打ち上げ時轟音低減のための注水設備コストの最適化する新技術の報告があった。

を狙っている。

光センシング(2)セッションでは、ラマン分光法による風・ドップラーセッションでは、パルスヘテロダイン

応用指紋検出装置や配管内気体の挙動可視化、LIBS に

変 調 法 の 風 計 測 ラ イ ダ ー 、Tm フ ィ バ ー 励 起

よるがいし塩分計測、2f 検波法による H2S センサの検

2µmHo:YLF レーザドップラーライダーと受信系最適化

討など、安心安全生活の実現に寄与する分光応用計測など、システム要素と動作検証の報告があった。

に関する新技術の報告があった。

衛星ライダーセッションでは、国際宇宙ステーション

大気観測(1)のセッションでは、エアロゾル消散・後方搭載植生ライダーMOLI、植物蛍光を指標とする航空機

散乱係数を独立に測定する高スペクトル分解ライダー、搭載蛍光 LIFS 植生ライダー、衛星コヒーレントドップ

夜間天候モニタリングシステムでの雲量と星数の指標

ラー風ライダー用 2µm 帯基盤技術開発とシミュレーシを用いたデータの新解析法など、新手法・画像技術のョン実験など、将来の衛星観測を目指した報告があっ

報告と、南極中層大気観測に関する話題の提供があった。

た。

ポスターセッション

大気観測(2)のセッションでは、地上衛星間通信におよポスターセッションは例年の初日の夕方ではなく、2

ぼす大気揺動や 2 波長マルチスタティックライダーに

日目の昼に開催された。軽食としてサンドイッチが準よるロケット打ち上げ時に伴う水ミスト粒径計測など、備され、昼食を取りながら 52 件のポスター発表が行わ

航空宇宙技術の実用化に関する報告があった。また、れた。光源に関する発表が 3 件、光センシングが 16 件、ヨウ素分子吸収超狭帯域フィルタを用いた高スペクト

大気観測が 24 件、水域観測が 5 件、植生観測が 4 件あル分解能ライダー、ゴビ砂漠でのシーロメーター観測、った。報告件数が多いため個別の紹介は行わないが、1.6µmDIAL による CO2 濃度の鉛直分布連続計測、局地

口頭発表では従来の大気観測の報告が主であったのに的大雨予測用可搬水蒸気ライダー、1.53µm コヒーレン

対し、ポスター発表では水域観測や植生観測に関するト差分吸収ライダーの回線設計、GOSAT 検証用ライダ

報告が増え、新たなレーザセンシング技術の応用展開

ーの各地での観測結果比較、広帯域赤外 OPO ライダーが発表され始めている。ベストポスター賞は上述したによる実森林内大気中 CO2 濃度計測、偏光ライダーにように、三菱電機／三菱電機特機／JAMSTEC グループ

よる大気粒子タイプ解析など、気象に関わる要素計測の今城氏による「海中 3D イメージング向け TOF レーのための各種ライダーの報告があった。この中で、上ザセンサの開発」が選ばれた。海中の透過率が高い波

述したように、廣野賞が JAXA（国環研／九大応力研共長 532nm のレーザーを用いて、石垣島の海底面の詳細同）の吉富氏に送られた。ロケット打ち上げ時の水ミな撮像が可能であるという内容であった。

スト粒径発達過程をライダーで観測することにより、

写真

第 34 回レーザセンシングシンポジウム参加者

13レーザ・レーダ研究会運営委員会関連報告
水谷耕平（情報通信研究機構）
2016 年 4 月 28 日 レーザ・レーダ研究会 活性化委員会

・庶務委員会よりメーリングリスト更新、会員名簿に幹事会ついて報告・議論

役割，位置づけなど
・運営委員会では議論できなかった活性化についての2016 年 8 月 4 日

議論を人数を絞って年 4 回程度の頻度で行う。

・運営委員会委員の変更

・これまでの 4 つの活性化委員会をまとめる組織とし・第 34 回レーザセンシングシンポジウムプログラム検て、議論の結果を他の委員会にフィードバックさせて討。発表申し込み 87 件、口頭発表 12 分＋質問 2 分、賞

有機的に相互に支援を行う。

の選考委員長

報告・議論・編集委員会よりニュースレター、本、シンポジウム

・企画委員会より第 34 回シンポジウム準備、若手育成

企画等報告。

について報告・議論・調査委員会より調査スケジュール等報告。10 月に取・編集委員会よりニュースレター及び研究資料の蓄積りまとめ。

について報告・議論・庶務委員会よりメーリングリスト更新、会員名簿等・調査委員会より産学連携ニーズ／シーズの調査現状について報告。

報告・戦略的研究テーマ議論

・企画委員会より今年の LSS について報告。初日午前・庶務委員会より運営委員会のメンバーの見直しと庶中に企画委員会。次年度 LSS の方針。ILRC 日本開催

務委員財務強化について報告・議論

2021 年立候補等について報告。

2016 年 7 月 1 日

2016 年 9 月 9 日 運営委員会（LSS 2 日目午前セッシ

レーザ・レーダ研究会 活性化委員会

運営委員会

酒井。

幹事会

ョン開始前）・SPIE レビュー論文（日本のライダー研究 小林）につ・第 34 回レーザセンシングシンポジウムについて報告

いて意見交換参加者（123 名）発表 87 件、次回候補地 東京 NICT・企画委員会より LSS34 の準備状況について報告（石井）。

・編集委員会よりトピック本、ニュースレター、シン・ILRC 日本開催 2021 年以降を目指して(21 年、23 年)

ポジウム企画等について報告・議論

・任期等について明確化して欲しい等要望。

・調査委員会より調査報告の現状について報告

第 28 回レーザレーダ国際会議 (ILRC28) のお知らせ
ILRC28 が 2017 年 6 月 25-30 日にルーマニア、ブカレストで開催されます。500 字アブストラクト提出が 2016 年 12
月 1 日、4 ページ予稿提出が 2017 年 1 月 1 日となっています。詳細は、 http://ilrc28.inoe.ro をご覧ください。

発行: レーザ・レーダ研究会編集委員会(杉本伸夫、清水 厚、染川智弘、藤井 隆、柴田 隆、佐藤 篤、神 慶孝)
連絡先: 〒305-8506 つくば市小野川 16-2 国立環境研究所環境計測研究センター気付
レーザ・レーダ研究会編集委員会 杉本伸夫
電話: 029-850-2459、電子メール: nsugimot@nies.go.jp
レーザ・レーダ研究会ホームページ: http://laser-sensing.jp

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