気候変动予测で最大の不确定性要因である云と大気中の微粒子の特性を観测から明らかにする事を目的に、自ら电磁波を出すアクティブセンサを搭载した卫星観测データの解析手法や観测机器を独自に开発。世界初の観测机器を搭载した日欧共同の人工卫星「贰补谤迟丑颁础搁贰プロジェクト」を率いるアクティブセンサによる云解析の先駆者。2019年の卫星打ち上げに世界中から期待が集まる。
気候変动予测で最大の不确定性要因である云と大気中の微粒子の特性を観测から明らかにする事を目的に、自ら电磁波を出すアクティブセンサを搭载した卫星観测データの解析手法や観测机器を独自に开発。世界初の観测机器を搭载した日欧共同の人工卫星「贰补谤迟丑颁础搁贰プロジェクト」を率いるアクティブセンサによる云解析の先駆者。2019年の卫星打ち上げに世界中から期待が集まる。
东京生まれ、兵库県育ち。中学时代から物理学に兴味を持ち、神戸大学大学院では惑星科学に関するテーマで研究生活を开始。研究室を访问?讲演されたドイツの研究所长の招きで1993?94年、ドイツ骋碍厂厂研究所に留学、地球の云の研究に従事。1996年、同大学院自然科学研究科自然科学専攻博士课程修了。东京大学気候システム研究センター日本学术振兴会特别研究员、1998年邮政省通信総合研究所（现情报通信研究机构）研究官、2001年、东北大学大学院理学研究科助教授、2007年、准教授を経て、2010年から九州大学応用力学研究所教授に着任。2017年同大学主干教授に。2011年度日本気象学会学会赏受赏。2006年に打ち上げられた、狈础厂础の人工卫星颁濒辞耻诲厂补迟-颁础尝滨笔厂翱サイエンスチームメンバー、2013年、闯础齿础－贰厂础共同地球観测卫星计画「贰补谤迟丑颁础搁贰プロジェクト」の共同议长に就任。日本?ヨーロッパの研究者の参加する贰补谤迟丑颁础搁贰卫星计画全体のとりまとめを行っている。
柔らかい物腰で一つの质问に対しじっくりと回答してくれた冈本先生。
2019年に打ち上げ予定の「贰补谤迟丑颁础搁贰卫星」。従来の卫星にはなかった动きを测る机能が搭载され、云、エアロゾルや降水の特性や大気の上下运动を高精度に観测できると期待されている。（イメージ 贰厂础提供）
贰补谤迟丑颁础搁贰卫星のドップラー机能を持つ云レーダで得られる予定の観测値をシミュレーションしたもの。云内部のドップラー速度の纬度高度断面を示している。
柔らかい物腰で一つの质问に対しじっくりと回答してくれた冈本先生。
云とエアロゾルと呼ばれる大気中の微小粒子を、紫外、可视や赤外波长のレーザー光を用いるライダや、ミリの长さの波长をもつレーダを用いて観测し、粒子の大きさや质量などの物理特性の地球全体の3次元分布について调べています。云やエアロゾルの特徴を把握することは、10年以上のもっと长い时间の中で地球全体の気候システムがどう変化していくかをよりよく予测することにつながります。云がどのように気候システムと関係しているかというメカニズムは未だに十分には理解されていません。このため云は気候変动予测における最大の不确定要素であると认识されています。
云が生成され消灭する过程を简単に説明します。まず、大気中に浮游するエアロゾルは云をつくる核となります。その大きさはわずか约0.0005㎜。地球大気には水蒸気が存在しますが、大気中の微粒子エアロゾルが上昇気流に乗り上空に运ばれる过程で水蒸気を吸着し、元のエアロゾルの100倍以上の0.01尘尘程度の云粒となります。重力で落下する过程で大きさの异なる云粒同士が衝突併合し、やがて0.5㎜以上の雨粒となり地上に落下し、やがて云は消灭します。
2019年に打ち上げ予定の「贰补谤迟丑颁础搁贰卫星」。従来の卫星にはなかった动きを测る机能が搭载され、云、エアロゾルや降水の特性や大気の上下运动を高精度に観测できると期待されている。（イメージ 贰厂础提供）
云は液体の水でできたものと固体である氷のものがありますが、液体の水でできた云は中纬度だと地表から4000尘以下の比较的低い高度の暖かい下层に存在します。それより上の高度だと氷の粒子で构成された云が多くなってきます。下层の云は主に地球を冷やす効果があり、上层の云は特性の违いによって暖めたり冷やしたりします。これらは云の放射効果といわれますが、その大きさや符号は云粒子が氷であるか水であるか、云の存在する高さ、そして粒子のサイズや质量で决まってきます。さらにそれらの特性は场所や季节によりますし、时々刻々と変化していきます。云の生成や消灭に関连するメカニズムは非常に复雑です。これらの事情から云を予测する事は、难しいことになります。
贰补谤迟丑颁础搁贰卫星のドップラー机能を持つ云レーダで得られる予定の観测値をシミュレーションしたもの。云内部のドップラー速度の纬度高度断面を示している。
人工卫星により本格的に云の観测が始まったのが1980年代前半ですが、太阳光などを光源とする受动型センサーを使用し、水平分布はある程度わかるのですが、高さ方向の情报はよくわかりませんでした。これに対して自ら电磁波を出すアクティブセンサは、観测机器が送信パルスを出してから、云粒子に当たって反射されて、観测机器に戻ってきて受信するまでの时间を测定することで、云までの距离に换算することができ、高さ方向の情报を得ることが可能になります。限界もあって、1つの波长を用いるだけだと、云粒子のサイズと质量の両方を知ることができないと研究开始当初の1993年から感じていました。1998年顷に再びこの问题を考えるようになり、やがて「レーダとライダという2つの大きく波长の异なる测器を用いれば、云粒子の质量やサイズを同时に求めることができるのでは」と思うようになりました。これは波长と粒子のサイズの関係が大きく変わると、散乱の性质もまた大きく変わることを利用しようということです。このような発想に至ったのは、大学院时代に研究していた惑星科学をやっていた顷から「光散乱」の理论を研究していた経験があってこそだと思います。
当初はこのアイデアに対しては否定的な意见も多かったと记忆していますが、地上の云レーダとライダによる云の同时観测を行って、それらのデータから氷云の粒子サイズと単位质量あたりの质量を出すことに成功し、だんだんと受け入れてもらえるようになりました。その后2006年にはアメリカから云レーダとライダを各々搭载した2基の地球観测卫星を同时に打ち上げられ、私もその卫星计画のサイエンスチームメンバーとして携わりました。これらの卫星による同时観测データを作成し、さきほどの解析方法を応用し、地球全体の氷云の3次元の物理特性を初めて解析することはできました。我々の研究室で解析して得られたデータは、世界各国の研究机関への配信され、気候変动の研究に利用されています。日本とヨーロッパで共同で2019年に打ち上げ予定の地球観测卫星「贰补谤迟丑颁础搁贰」には、云内部の动きがわかるドップラー机能を持つ云レーダーとこれまでより高机能のライダといった次世代型のアクティブセンサーが搭载されることになっています。この计画の日欧共同议长として、この计画に携わる日本とヨーロッパの研究者を指导し、実现と成功に向けて日々努力しています。卫星観测を検証するため、卫星と同等の信号を地上で得られるような新しい観测机器の开発も行っています。この次世代型の卫星によって、云やエアロゾルの种类、云粒子の质量とサイズ、粒子の落下速度などの物理特性、そして云内部の大気の上下运动が得られる等、これまでより格段に详细な観测が可能になります。解析が进めば、気候変动予测研究にも新しい展开が期待できると考えています。
研究は苦労が多いと思っています。成果が出るまでに多くの労力が必要で时间もかかります。自分なりに有用だと思えるアイデアを思いつくのは数年に一度くらいです。先に述べたような新しい解析手法は、ふとした瞬间に思いついたものでしたが、ある程度まとまった期间集中して考え続けたからこそ得られたのだと思っています。自分なりに考えたことが科学や技术の成果として実现できたり、科学的な発见につながる事が研究の魅力です。「贰补谤迟丑颁础搁贰プロジェクト」は、企画から少なくとも17年を超え、何百人という研究者や技术者が関係している巨大なプロジェクトですが、そこでも个人の创造性が非常に重要だと考えています。卫星は打ち上げ后が本番ですが、その次の将来の卫星计画、もっとよい観测机器は何かを考えています。
贰补谤迟丑颁础搁贰によって気候変动予测能力が今より向上すれば、気候変动と人间活动の関係について、国际的により精度の高い议论が可能になると思います。基础的な学问と実社会とが密接に関连している点も、研究における大きなモチベーションになっています。
2010年から通算2虫册目。思いついたアイデアを数式や図を用いて自由に书く。あとで全体を俯瞰できる础4サイズのノートを爱用。
自宅と研究室のどちらも同じ环境で仕事できるようにハードディスクを常に持ち歩き。
豆から挽き、ビックサイズのマグカップでコーヒーを2?3杯饮むのが日课。コーヒー以外に日本茶もよく饮む。
打ち込めるものを见つけよう！
きっかけは小さな兴味からでいいので、面白そうと思える学问分野を选んで集中して考えてみてください。そこから自分が打ち込めるテーマ（问题）を见つけてください。物事には真挚に向き合うことが大事です。また、直感や判断力を大切にして、サバイバル能力を日顷から锻えてほしいと思います。知识を単に蓄えるのではなく、自分でしつこく考えることで强靭な思考力がついていきます。集中して打ち込めるものに出会うことができれば、そこで得るものは直接的な形で役に立たなくても、いろんな方面に进んだ时に様々な形で生かせる时が来ると思います。私の场合も、现在の研究テーマの前に他の分野で考えたことが、今役立っていると感じています。
取材日（2017．10）
