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Search Details

Kato Tomomichi

Research Faculty of Agriculture Research Innovation and Cooperation Cooperative PromotionProfessor

Researcher basic information

■ Degree
  • Ph.D, Univ of Tsukuba, Mar. 2004
  • 農学修士, 鳥取大学, Mar. 2001
  • 農学士, 北海道大学, Mar. 1999
■ URL
researchmap URLホームページURL■ Various IDs
Researcher number
  • 60392958
ORCID IDResearcher ID
  • X-7390-2019
J-Global ID■ Research Keywords and Fields
Research Keyword
  • Forest Aboveground Biomass
  • Solar Induced Fluorescence
  • Carbon/Nitrogen/Phosphorus Cycle
  • Climate Change
  • Process-based model
  • Remote Sensing
  • Crop model
  • データ同化
Research Field
  • Environmental Science/Agriculture Science, Environmental dynamic analysis
  • Natural Science, Atmospheric and hydrospheric sciences
  • Life Science, Forest science
  • Life Science, Ecology and environment
  • Humanities & Social Sciences, Geography
■ Educational Organization

Career

■ Career
Career
  • Apr. 2024 - Present
    Hokkaido University, Graduate School of Agriculture Research Faculty of Agriculture, Professor
  • Apr. 2018 - Mar. 2024
    Hokkaido University, Graduate School of Agriculture Research Faculty of Agriculture, Associate Professor
  • Apr. 2023 - Jul. 2023
    University of Virginia, Department of Environmental Sciences, Visiting Scholar
  • Jan. 2014 - Mar. 2018
    Hokkaido university, Research Faculty of Agriculture, Tenure-track assistant professor
  • Nov. 2010 - Dec. 2013
    Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement, Post-doc researcher
  • Apr. 2007 - Oct. 2010
    JAMSTEC, Frontier Research Center for Global Change, Scientist
  • Oct. 2008 - Sep. 2010
    Research Associate, QUEST, Department of Earth Sciences, University of Bristol, Research fellow by JSPS
  • Apr. 2004 - Mar. 2007
    JAMSTEC, Frontier Research System for Global Change, post-doc researcher
Educational Background
  • Apr. 2001 - Mar. 2004, University of Tsukuba, Graduate School of Biology, 生物学専攻, Japan
  • Apr. 1999 - Mar. 2001, Tottori University, Graduate School of Agriculture, 農林環境科学専攻, Japan
  • Apr. 1995 - Mar. 1999, Hokkaido University, School of Agriculture, Division of Agricultural Engineering, Japan
Committee Memberships
  • Apr. 2025 - Present
    Journal of Agricultural Meteorology, 編集委員
  • Dec. 2024 - Present
    国立研究開発法人 宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門 ISS 搭載ライダー実証(MOLI)プロジェクト検討委員
  • Jun. 2024 - Present
    国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 第一宇宙技術部門, 地球観測に関する科学アドバイザリ委員会(ALOS系後継機分科会)評価委員, Others
  • Jan. 2022 - Present
    Ecological Research, Handling Editor, Society
  • Apr. 2021 - Present
    日本学術会議環境学委員会・地球惑星科学委員会合同FE・WCRP合同分科会iLEAPS小委員会(第25-26期), 委員, Society
  • May 2014 - Apr. 2025
    JapanFlux, Steering Committee Member, Society
  • Jun. 2018 - Jun. 2024
    Asiaflux, Steering Committee Member, Society
  • Jan. 2014 - Dec. 2023
    Geoscientific Model Development (European Geoscience Union), Topical Editor, Society
  • Apr. 2020 - Mar. 2021
    日本地球惑星科学連合, 学協会委員(日本農業気象学会担当), Society
  • Apr. 2018 - Mar. 2020
    日本農業気象学会, 若手研究者の会, Society
  • Apr. 2016 - Mar. 2019
    日本生態学会, ポスター部会, Society
  • Apr. 2010 - Mar. 2012
    日本生態学会関東地区会, 会計・編集幹事, Society

Research activity information

■ Awards
  • Feb. 2017, コニカミノルタ科学技術振興財団, コニカミノルタ画像科学奨励賞
    加藤 知道
  • Sep. 2005, 農業環境工学関連7学会2005年度合同大会, ベストポスター賞
    加藤 知道
■ Papers
■ Other Activities and Achievements
■ Books and other publications
  • 奇妙で不思議な樹木の世界
    加藤 知道
    ジェン・グリーン, 創元社, 20 Aug. 2024, 4422430548, 80, [Single translation]
  • アグリバイオ 2022年2月号 農業気象学研究の最前線
    加藤知道, 地球環境保全に向けた農業気象学の展開
    北隆館, Feb. 2022, [Contributor]
  • 農業気象学入門
    加藤, 知道, 第8章, 気象データと気象観測
    文永堂出版, 29 Jan. 2021, 4830041412, 320, Japanese, [Contributor]
  • 生態系生態学(第2版)
    加藤 知道; Matson, P. A. (Pamela A.); Vitousek, Peter Morrison; 加藤, 知道
    森北出版, 01 Aug. 2018, 4627261225, 608, Japanese
  • 植物と微気象(第3版):植物生理生態学への定量的なアプローチ
    加藤, 知道, 第12章 生理学と作物収量の改善
    ハムリン・ゴードン ジョーンズ, 森北出版, 02 Mar. 2017, 4627261136, 486, Japanese, [Joint translation]
  • Frontiers of Agricultural Science
    加藤 知道, Chapter 1.2. Carbon cycle
    Hokkaido University, 2015, [Joint work]
  • 地球環境変動の生態学 (シリーズ 現代の生態学 2)
    加藤, 知道, 第一章, 地球環境変動と陸域生態系;第二章, 陸域生態系研究における現地観測
    共立出版, 25 Feb. 2014, 4320057414, 278, Japanese, [Joint work]
■ Syllabus
  • ワンダーフォーゲル実習Ⅵ, 2024年, 博士後期課程, 国際食資源学院
  • 食資源環境論, 2024年, 修士課程, 国際食資源学院
  • 食資源環境特論演習, 2024年, 修士課程, 国際食資源学院
  • 食資源環境特論, 2024年, 修士課程, 国際食資源学院
  • 測量学実習, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 測量学, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 環境計測学, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 環境と人間, 2024年, 学士課程, 全学教育
■ Affiliated academic society
  • American Geophysical Union
  • JAPAN GEOSCIENCE UNION
  • Japanese society of agricultural meteorology
  • THE ECOLOGICAL SOCIETY OF JAPAN
  • 日本気象学会
■ Works
  • 中国青海省のチベット高原にて炭素循環の調査
    Aug. 2001
■ Research Themes
  • GOSAT-GWの太陽光誘起クロロフィル蛍光プロダクトを利用した陸域生態系炭素循環の高精度推定
    環境研究総合推進費
    Apr. 2026 - Mar. 2029
    加藤知道、小林秀樹、斎藤誠、小杉緑子、斎藤琢、松本一穂
    独立行政法人環境再生保全機構, 環境問題対応型研究, Principal investigator, JPMEERF20262M01
  • 太陽光誘起クロロフィル蛍光によるブルーカーボン貯留速度の推定
    環境助成研究
    Nov. 2025 - Oct. 2028
    加藤知道; 両角友喜; 岩田拓記
    鉄鋼環境基金, Principal investigator
  • 近世における我が国の森林バイオマ ス・炭素収支の文献・モデル融合による定量的復元
    Oct. 2026 - Sep. 2027
    加藤知道
    三菱財団, 人文科学研究助成, Principal investigator
  • ブルーカーボン貯留速度推定のための太陽光誘起クロロフィル蛍光測定装置の開発
    技術研究助成
    Jan. 2026 - Dec. 2026
    加藤知道; 両角友喜; 岩田拓記
    JFE21世紀財団, 地球環境・地球温暖化防止技術研究, Principal investigator
  • Measurement and modeling of solar-induced chlorophyll fluorescence in tropical forest
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    01 Apr. 2022 - 31 Mar. 2026
    加藤 知道; 宮内 達也; 彦坂 幸毅; 小林 秀樹; 中路 達郎; 野田 響; 冨松 元; 小杉 緑子
    マレーシア国ヌグリ・スンビランのパソ保護林の低地フタバカキ林において、9月に太陽光誘起クロロフィル蛍光観測のための高分解能分光放射計QEproおよび中分解能分光放射計FLAME-S、光ファイバーケーブル、全天候型ガラスドーム、ファイバースプリッター、電磁シャッター等の機器を、樹幹上52m(上向きコサインコレクタ有効FOV144°・下向きコサインコレクタ有効FOV144°・北向き斜め下45度FOV25°)と林床上14m(上向きコサインコレクタ有効FOV144°・下向きコサインコレクタ有効FOV144°)の位置に設置した。コロナ禍以降初めてのパソ保護林訪問であり、渦相関法フラックス観測装置や、中解像度分光放射計MS-700のメンテナンスも行った。観測開始後に定期的な落雷や停電によって、パソコンがフリーズや帯電することで度々観測が滞った。9月-3月までの間で、総計で数ヶ月におよぶ観測は成功したが、2月ごろの停電は商用電源の切断によるものであり、太陽光誘起クロロフィル蛍光の観測はそこからストップした。一方で渦相関方測定装置は、太陽電池パネルによる電源供給を行なっているものであり、それらは計測されている様子であった。また陸域生態系物質循環モデルVISIT-SIFと、森林3次元放射伝達モデルFLiES-SIFに関しては、モデルコード整備を行なった。さらにテストとして日本国内の森林生態系において、すでに観測された地上SIFおよび渦相関法GPPを利用したモデル実験の準備を行なった。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Hokkaido University, 22H00554
  • Support activities for establishing integrated biosphere science
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
    10 Sep. 2021 - 31 Mar. 2026
    伊藤 昭彦; 彦坂 幸毅; 小林 秀樹; 村岡 裕由; 近藤 倫生; 安立 美奈子; 熊谷 朝臣; 平舘 俊太郎; 加藤 知道; 植山 雅仁; 日浦 勉; 小野田 雄介
    2022年度はコロナ禍が一定の収束を見せたため、人数を限定したうえで、9月5、6日に東京大学弥生キャンパスで対面ありでの全体会合を開催した。計画班の主要メンバーを中心とした参加者であったが、オンラインも活用することで領域全体での成果共有や意見交換を効率的に実施することができた。総括班はプログラム編成や会場準備などで主体的な役割を果たした。領域内での各班の実施内容を共有するため、隔週ペースでオンラインセミナーを実施した。第2、第4火曜日の16時から2名による発表と質疑を行うことで、若手研究者には成果発表を行う機会となった。また、特定のトピックを取り上げたディスカッションの回を設けることで、領域内での自由活発な議論を促すことができた。例えばゲノムから生物圏までのスケールをどうつなげるかは、統合生物圏科学を標榜する本研究領域の本質に関わる議論を行うことができた。ニュースレターを作成し、各班の活動や成果についてとりまとめ、領域ホームページから配布することで成果普及に努めた。Slackを活用した情報交換やファイル共有を進めた。B02班により、東京湾における観測キャンペーンを実施し、総括班予算から実施支援を行った。7月より参加した公募研究班の活動を支援するため、セミナーでの研究計画紹介などを行っていただき、その後の計画研究との共同研究を促進した。長期生態系研究などの国際活動に参加するメンバーからもセミナー等で情報提供を行ってもらい、本研究領域の成果を国際的な場へアピールするための方策を議論した。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A), National Institute for Environmental Studies, 21H05312
  • Analysis on feedback from ecosystem's environmental adaptation to climate by Earth System Model
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
    10 Sep. 2021 - 31 Mar. 2026
    加藤 知道; 立入 郁; 羽島 知洋; 相田 真希
    陸域生態系モデルは、令和5年度までに単体VISITにテスト導入した光合成の温度とCO2に対する順化式(温度: Kumarathunge et al., 2019, CO2: Poorter et al., 2021)をMIROC-ES2L内のVISITeに移植した。その際に、Monsi & Saekiによる群落光合成式を、Farquhar von Caemer Ballの生化学モデルに変更し、光合成速度の時空間分布が変更前からそれほど変わらないことを確認した。そして炭素収支を平衡させるためのスピンアップ実験を数百年間に渡って行った。リン循環については、令和5年度までに単体VISITに導入した式を、MIROC-ES2L内VISITeに移植をし、リン酸循環が安定して計算されるかを計算ステップごとに確認するとともに、窒素およびリンが光合成にどのように影響を与えるかについて、既往の研究から検討した。
    海洋生態系モデル開発では、動植物プランクトン各1変数のFlexPFTのチューニングを完了し、全炭酸やアルカリ度といった炭素循環プロセスを結合した。海洋のBGCスーパーサイト:K2、HOT、BATSで得られた基礎生産、クロロフィル量等と比較解析し、従来のモデルに比べ再現性が飛躍的に向上したことが確認された。
    全体としては地球システムモデルの改良および実験に関し、北大農学部にて開催のC02班会議に参加、議論を行った。C02班の研究開発のため、博士学生を海洋研究開発機構に招致し、地球シミュレータ上での地球システムモデル実行方法の習熟補助を行った。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A), Hokkaido University, 21H05319
  • 陸域炭素収支算定に関する高精度バイオマスマップ等の整備手法の開発と検証に係る支援作業(カーボンニュートラルの実現に向けた森林バイオマス推定手法の確立と戦略的実装, 代表: JAXA落合治)
    宇宙航空科学技術推進委託費
    Oct. 2023 - Mar. 2026
    加藤知道
    文部科学省, 宇宙開発利用加速化戦略プログラム, Coinvestigator, JX-PSPC-561943
  • Historical climate change effect on rice yield in Asia represented by rice growth model
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    Jun. 2022 - Mar. 2025
    加藤 知道, 増冨 祐司
    アジアの作物統計資料を収集したのちに、コメ収量のデジタル化・異常値の排除を行い、それらと気候モード指標(NiNO3, PDO, IOD等)との比較を一部行った。また気候データ(平均気温、最高・最低気温、降水量、雲量等)は、イーストアングリア大学CRU再解析データのものを利用し、対象国の地方・州・県などの行政区分に、HYDE3.2土地利用データから得られた水田分布を重み付けした任意の地域平均データを作成した。
    国ごとにデータの欠測期間と、行政区分の変遷が異なるために、作物統計データの質・量が高い韓国、タイ等からスタートして、上記気候モードや気象データとの相関係数や、収量増加の停滞現象の把握を行なった。その結果、これまで行なってきた日本のように、2000年以降での停滞や気候モードとの関係が明瞭には出ていないことがわかった。
    またモデルによるデータ同化実験のための地域ごとの入力気象データをNOAA-CIRES-DOE 20CRv3(米国海洋大気庁20世紀再解析モデル)から上記CRUと同様に、国ごとの行政区分による水田作付け分布データで重み付けし作成した。コメの農事暦データ(1期作・2期作・3期作および移植日・出穂日・収穫日)を、RiceAtlas等から収集した。データ同化によるパラメータ最適化は、面的にするよりも、行政区分ごとに気象データを作って、それによる地域平均的なパラメータ変遷を遡ることにした。さらに歴史的に度重なる凶作がおこっていたことがわかっているインド地域に対して、MATCRO-Riceでの面的な収量計算の準備を行なった。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory), Hokkaido University, 22K18497
  • Modeling of Siberian forest fire impact on carbon dynamics and vegetation distribution and consequent aerosol emission
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    01 Apr. 2020 - 31 Mar. 2023
    Delbart Nicolas
    The estimation on the changes in carbon dynamics, vegetation shift, and aerosol emissions induced by wild fire was conducted in Siberia with combined approaches of satellite observation and terrestrial ecosystem model. The spatially explicit individual based global dynamic vegetation model (SEIB-DGVM) was added the widely recognized fire module SPITFIRE, and was validated with satellite data, and was used for future prediction. SEIB-DGVM-SPITFIRE showed a good correlation with satellite fire and CO2 emission data on spatial extent. It predicted the gradual growth in fire occurrence and accompanied green house gases (GHGs) and aerosol emissions under any of RCP climate scenarios till 2100.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, Coinvestigator, 20H04317
  • 対流圏オゾンがコムギ生産量に与える影響のプロセスモデルによる将来予測
    倉田奨励金
    Apr. 2022 - Mar. 2023
    加藤知道, 増冨 祐司
    日立財団, Principal investigator
  • 若齢森林の太陽光誘起クロロフィル蛍光を用いた光合成量の実時間推定法
    研究開発助成金
    Apr. 2022 - Mar. 2023
    加藤知道, 高木健太郎
    島津科学技術振興財団, Principal investigator
  • 人工衛星データを利用した我が国の森林炭素蓄積量を推定するための機械学習モデル開発
    研究調査助成
    Apr. 2021 - Mar. 2023
    加藤 知道
    公益財団法人電気通信普及財団, Principal investigator
  • 炭素飢餓がグローバルな森林CO2吸収量に与える影響の定量化
    環境問題研究助成
    Oct. 2021 - Sep. 2022
    加藤知道
    日本生命財団, Principal investigator
  • Quantification of climate change effect on rice production in early modern period in Japan
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
    28 Jun. 2019 - 31 Mar. 2022
    Kato Tomomichi
    Analysis on the farmer's accounting diary showed us that there has been the reduction in rice grain production in large famines (Tenpo: 1832-1839 and Tenmei: 1783-1786). For modeling study, we modified the structure of rice production model, and could optimize the eco-physiological parameters assumed to be used in the end of Edo era. The input climate data were also concatenated to be used for representation of modern time rice production.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory), Hokkaido University, Principal investigator, Competitive research funding, 19K21659
  • フィールド科学の明日を切り開く先端・応用予測研究
    創成特定研究事業
    Oct. 2020 - Mar. 2022
    見延庄士郎, 稲津 將, 佐々木 克徳, 加藤 知道, 上野 洋路, 小山 聡
    北海道大学 創成研究機構, Coinvestigator
  • GOSAT-2による太陽光誘起クロロフィル蛍光を利用した生態系光合成量推定の高精度化
    環境研究総合推進費・低炭素領域・環境問題対応研究
    Apr. 2019 - Mar. 2022
    加藤 知道, 彦坂 幸毅, 小林 秀樹, 中路 達郎, 小杉 緑子, 松本 一穂
    環境省, Principal investigator, Competitive research funding
  • アジアにおける歴史的統計資料を利用した気候変動が水稲生産力に及ぼした影響の解明
    研究助成(人文科学)
    Dec. 2020 - Nov. 2021
    加藤 知道
    村田学術財団, Principal investigator
  • Comprehensive analysis on the estimation potential of photosynthesis by solar induced chlorophyll fluorescence
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    01 Apr. 2018 - 31 Mar. 2021
    Kato Tomomichi
    Solar-induced fluorescence (SIF) has been recognized to be a strong proxy to represent the photosynthesis at ecosystem-level simultaneously. To maximize the advantage of SIF, multiscale observations have been conducted, and discovered its behaviors under various environmental conditions, like as light condition. Additionally, the 3 dimensional radiative transfer model for SIF was developed and validated in field site. Those would give us a more chance to explorer the ecosystem level photosynthesis over wide area via SIF.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, Principal investigator, Competitive research funding, 18H03350
  • Inter-comparison of solar-induced fluorescence by ground measurement, modeling and satellite on a global basis
    Grants-in-Aid for Scientific Research Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
    Apr. 2019 - 2021
    Kato Tomomichi
    The solar-induced chlorophyll fluorescence has been expected to play an important role on accurately estimating the ecosystem-level photosynthesis, equals to CO2 uptake, simultaneously on wide spatial scale. To improve the availability of SIF for this purpose, 1) the development of ground-based observational database and synthetic analysis of data, 2) the representation of ecosystem-level SIF and photosynthesis by 3-dimensional radiative transfer model, and 3) the representation of ecosystem-level SIF and photosynthesis by process-based ecosystem model in co-operation by international collaborators. The developed database and models are anticipated to be used effectively in the international community via the model intercomparison projects.
    Japan Society for the Promotion of Science, Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A)), Hokkaido University, Principal investigator, Competitive research funding, 18KK0317
  • 稲刈帳による近世のコメ収量復元およびその気候変動との関係の解明
    人文科学研究助成
    Oct. 2019 - Sep. 2020
    加藤 知道
    三菱財団, Principal investigator, Competitive research funding
  • 野外におけるコムギ光合成活性の遠隔推定手法の開発
    ロバスト農林水産工学研究プログラム
    May 2019 - Mar. 2020
    加藤 知道
    北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding
  • 太陽光誘発クロロフィル蛍光による湿地生態系のCO2吸収量の解明
    環境研究助成
    Oct. 2018 - Oct. 2019
    加藤 知道; 平野 高司; 植山 雅仁
    住友財団, Principal investigator, Competitive research funding
  • Evaluation of the global terrestrial photosynthetic characteristics observed by satellite data constrained by the radiative transfer model
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    01 Apr. 2016 - 31 Mar. 2019
    KOBAYASHI Hideki; HAYASHI Masato
    Carbon dioxide assimilation by the terrestrial plant photosynthesis is one of the major compartment in the global carbon budget. There is still a great uncertainty in the global photosynthesis evaluation. Recently, the emerging satellite monitoring technology has enabled to derive the sun Induced Fluorescence (SIF) of terrestrial plant from space. These data have started to use in the model validation or constraints. In this study, we developed a new precise radiation transfer model for the SIF simulation in forests. The developed model was evaluated in several forest sites in Japan and interior Alaska, USA.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, Coinvestigator, 16H02948
  • Development of Chlorophyll Fluorescence detecter for Wheat photosynthetic activity
    Jul. 2018 - Mar. 2019
    KATO Tomomichi
    Elizabeth Arnold Fuji Foundation, Principal investigator, Competitive research funding
  • 太陽光誘発クロロフィル蛍光による生態系光合成量推定のための包括的モデルの構築
    環境研究総合推進費・脱温暖化社会部会・革新型研究開発領域
    Jun. 2016 - Mar. 2019
    加藤 知道, 小林 秀樹
    環境省, Principal investigator, Competitive research funding
  • Development of Chlorophyll Fluorescence detecter for Forest CO2 uptake
    Jan. 2018 - Dec. 2018
    KATO Tomomichi
    JFE 21th Century Foundation, Principal investigator, Competitive research funding
  • Influence by climate change on Japanese rice production during last 110 years
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
    10 Jul. 2015 - 31 Mar. 2018
    KATO TOMOMICHI; MASUTOMI YUJI
    Under the high pressure on the further improvement of food production, there is a need for investigating the influence by climate change on crop production for the past time )IPCC, 2014). The insight from the historical analysis will also help our future plan on food security. Therefore, we have made the comprehensive investigation on the influence by climate change on rice production via the combination of aggregation of agricultural statistical data for 110 years for each prefecture, and collection of experiment data of crop breeding test, and crop model simulation.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hokkaido University, Principal investigator, Competitive research funding, 15KT0113
  • Spatio-Temporal measurement of Photosynthesis activity in Forest Ecosystem by Solar Induced Fluorescence
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
    01 Apr. 2015 - 31 Mar. 2018
    Kato Tomomichi
    Strong representation of Solar-Induced Fluorescence (SIF) for the ecosystem-level photosynthesis activity has been confirmed by satellite studies. To examine the potential contribution of SIF emission from lower part of tree ecosystem to total ecosystem SIF emission, the downward SIF from tree canopy and upward SIF from understory were
    calculated from the spectrum data in a cool temperate forest in in central Japan (36°08′N, 137°25′E, 1420 m a.s.l.) as well as the upward SIF from canopy top, and the fractional ratios among them are compared on half-hourly and daily bases. We also have conducted the new measurement of SIF by high resolution spectroradiometer at multiple height (0, 8, 14, 18m).
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research, Hokkaido University, Principal investigator, Competitive research funding, 15K12182
  • Multidisciplinary study on the spatio-temporal dynamics of carbon cycle processes and prediction of their global warming responses in forest ecosystems
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    01 Apr. 2014 - 31 Mar. 2018
    MURAOKA Hiroyuki; NAGAI Shin; NOH Nam-Jin; KURIBAYASHI Masatoshi; ITO Akihiko; KATO Tomomichi
    We aimed to investigate the carbon cycle processes in cool-temperate deciduous forest ecosystems in changing environments. Responses of leaf photosynthesis and its phenology, and soil respiration to rising temperature due to climate change were examined by open-field warming experiments in the studied forest. Development of optical remote sensing technique for canopy observations, and advancement of process-based simulation model were also conducted for spatio-temporal scaling analyses of photosynthesis and respiration in current and future environments. Multi-year observations of CO2 flux by eddy-covariance technique revealed that warmer spring induced earlier leaf expansion and hence higher photosynthesis at forest level, which were also supported experimentally by the canopy warming experiment and model predictions. The higher air temperature in autumn was suggested to lead higher ecosystem respiration, which was also supported by the soil warming experiment and a model analysis.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Gifu University, 26241005
  • 持続的農業につながる作物光合成活性のリアルタイムモニタリングカメラの開発
    助成事業
    Apr. 2017 - Mar. 2018
    加藤 知道
    ヤンマー資源循環支援機構, Principal investigator, Competitive research funding
  • 光合成機能の野外における面的リアルタイム把握のためのSIF計測カメラの開発
    画像科学奨励賞
    Apr. 2017 - Mar. 2018
    加藤 知道
    コニカミノルタ科学技術振興財団, Principal investigator, Competitive research funding
  • 生態系の生育状況を面的に測る光合成カメラの開発
    基礎試験研究・調査に対する助成
    Apr. 2016 - Mar. 2017
    加藤 知道
    八洲環境技術振興財団, Principal investigator, Competitive research funding
  • 野外における生態系光合成量推定のためのクロロフィル蛍光センサーの開発
    個人研究
    Sep. 2015 - Mar. 2017
    加藤 知道
    栗林育英学術財団, Principal investigator, Competitive research funding
  • Refinement of terrestrial carbon budget estimation in Asia through model-data intercomparison
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    01 Apr. 2013 - 31 Mar. 2016
    ICHII Kazuhito; KOBAYASHI Hideki; SATO Hisashi; KATO Tomomichi; UEYAMA Masahito; SASAI Takahiro; KONDO Masayuki; WATANABE Akira; ITOH Akihiko; SAIGUSA Nobuko; HIRANO Takashi
    Terrestrial carbon budget in Asia was analyzed using network data of site observation (e.g. AsiaFlux), remote sensing data, and terrestrial ecosystem models. Data-driven terrestrial CO2 fluxes were estimated using AsiaFlux observation and remote sensing data with a machine learning method. The data-driven estimation of CO2 fluxes were further evaluated with outputs from multiple terrestrial biosphere models, and we found consistent interannual variations and gradual increases in CO2 sink in Siberia. We also found large model-data differences in tropical Asia region.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), 25281003
  • 我が国の作物生産性の歴史に学ぶ気候変動に対する適応策
    若手研究者異分野連携型萌芽研究支援(Fusion-H)
    Sep. 2015 - Mar. 2016
    加藤 知道
    北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding
  • 太陽光誘発クロロフィル蛍光の画像解析による森林光合成量評価
    地球環境科学部門
    Apr. 2015 - Mar. 2016
    加藤 知道
    アサヒグループ学術振興財団, Principal investigator, Competitive research funding
  • 動的全球植生モデルとデータ同化による気候変化と陸域生態系応答の解明
    海外特別研究員(生物学・基礎生物学・「生態・環境」)
    Oct. 2008 - Sep. 2010
    加藤 知道
    日本学術振興会, Principal investigator, Competitive research funding
  • 温暖化が大気-陸域間の生物地球化学的相互作用に与える影響に関するモデル解析
    科研費(基盤B)
    Apr. 2007 - Mar. 2010
    伊藤昭彦
    日本学術振興会, Competitive research funding
  • Development of a model simulating atmosphere-land surface biogeochemical interactions and application to global warming impact assessment
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    2007 - 2010
    ITO Akihiko; ADACHI Minako; INATOMI Motoko
    A terrestrial ecosystem model, VISIT (Vegetation Integrative SImulator for Trace gases), was developed to retrieve atmosphere-ecosystem biogeochemical interactions through trace-gas exchange, and applied to global change studies. Model analyses were conducted concerning spatial patterns and temporal variability of greenhouse gas fluxes produced in land ecosystems. An integrated model of atmosphere-ecosystem exchange of trace gases including biogenic volatile organic compounds, methane emission and oxidation, biomass burning emission, was developed and used to integrative assessment of terrestrial carbon budget. Model validation was conducted at several sites, at which flux observation was conducted.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), National Institute for Environmental Studies, 19310017
  • 雲量とエアロゾルが陸域炭素循環および大気CO2の安定同位体組成に与える影響
    科研費(基盤B)
    Apr. 2006 - Mar. 2009
    デニス・ダイ
    日本学術振興会, Competitive research funding
  • Construction of a resource model for in East Asia with emphasis on human activities.
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    Apr. 2007 - 2009
    WADA Eitaro; SUZUKI Rikie; ISHII Reiichiro; SASAOKA Kosei; DYE Dennis; KOBAYASHI Hideki; KATO Tomomichi; INATOMI Motoko
    A terrestrial ecosystem model was developed for East Asia with high resolution (0.5°×0.5°grid size). Results were compared with nationwide population density and human activities. It was clarified that P/R ratio has become lower than 1.0 at moment in Japan, China and India resulting an increase in emission of green house gases in the 21 century.
    During this three years the field observations together with the stable isotope methods, satellite remote sensing, and modeling were conducted simultaneously to refine the above mentioned conclusions.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, Competitive research funding, 19201006
  • Development of data assimilation method for terrestrial ecosystem carbon cycle model in eastern Asian region
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
    Apr. 2007 - Sep. 2008
    KATO Tomomichi
    東アジアの炭素循環を陸域生態系モデルによってより現実に近く再現するため、パラメータ調整の際に観測データを取り込むデータ同化手法を利用し、実際に1979-2003年の陸域炭素循環を推定した。得られた炭素フラックスは、妥当な分布を示し、さらに、CO_2上昇による施肥効果を考慮した場合、しなかった場合よりも、誤差が小さく、データ同化によって、東アジア地域で、モデルの推定精度が向上する可能性が示唆された。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Young Scientists (B), Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, Principal investigator, Competitive research funding, 19710023
  • Effect of radiation variabilty due to clouds and aerosol on the carbon exchange and its isotope ratio
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    2006 - 2008
    DENNIS Dye; KOBAYASHI Hideki; KATO Tomomichi
    アジア各地で直達・散乱成分別の光合成有効放射の長期観測を実施し,雲やエアロゾルの変動が光合成有効放射の直達・散乱成分比に与える影響を詳細に解析すると共に,散乱成分が大きい条件下で,光合成量が増加するメカニズムを三次元放射伝達モデル+光合成モデルによる解析で詳細に明らかにした。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, 18310018
■ Industrial Property Rights
  • クロロフィル蛍光測定装置
    Patent right, 加藤 知道, 国立大学法人北海道大学
    特願2017-536761, 15 Aug. 2016
    特開WO2017-033792, 02 Mar. 2017
    特許第6725154号
■ Academic and Social Contribution Activities/Other
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