研究項目A02
平成２０年度研究成果
研究実績および関連論文リスト
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研究実績の概要 |
エアロゾルの植物影響、健康影響の基礎データとなる東アジア地域のエアロゾルの濃度分布を数時間から年々変化までの様々な時間スケールで把握するために、20地点に展開されている既存のライダーネットワークおよび地上モニタリングネットワークによる連続観測を行うことを目的とする。本年度は、既存ライダーネットワークのうち、つくば、辺戸岬、ソウルのライダーにラマン散乱受信系を追加し、従来の２波長(1064nm,532nm)の後方散乱と偏光解消度(532nm)の測定に加えて、独立に532nmの消散係数を測定するための装置の製作を行った。また、ラマン散乱データを含む解析アルゴリズムを開発し、水溶性エアロゾル、ミネラルダスト、海塩に加えてブラックカーボンを分離してそれぞれの濃度分布を推定できることを示した。また、従来モニタリングデータの無い山岳部においてエアロゾル濃度を通年観測するために、光学粒子カウンタシステムを整備し、榛名山に設置して観測を開始した。さらに、既存の大気汚染モニタリング局のデータや中国の大気汚染指標(API)のデータを定常的に収集するとともに、これらのデータから領域スケールの現象と局所的な汚染を分離する手法等の検討を行った。この他、高分解能の領域化学輸送モデル(CFORS)を、気象庁の数値予報データを境界値として国立環境研究所において定常運転し、ライダーネットワークデータ、地上モニタリングデータとの比較解析を行った。 |
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開始年度である今年度は、研究を始める準備のため、観測・測定機材を調達または整備・調整し、観測地点への配備を主として行った。 産業技術総合研究所においては、PM2.5計測器(TEOM)および粒子状カーボン濃度計(R&P5400)を整備し、長期運転のためのテストを行った後、国立環境研究所が長崎県五島列島の福江島に設置した仮設観測小屋に配備した。また、もう一台のTEOMを福岡県福岡市の郊外にある福岡大学に配備し、これらの測定器により、3月初旬よりPM2.5濃度および粒子状カーボン濃度の長期観測を開始した。 国立環境研究所は、多環芳香族炭化水素類の粒径分布を測定するため、アンダーセン・ハイボリューム・エアサンプラーの調達および試運転を行った。福江島に観測機器を設置するための観測小屋の仕様を決定し、2月下旬に完成をみた。この福江島の観測小屋および沖縄辺戸岬の大気観測施設において、3月17日よりハイボリューム・エアサンプラーおよびローボリューム・エアサンプラーを用いた集中観測を行い、長距離輸送が卓越する春季のエアロゾルをフィルターサンプルとして日毎に捕集した。 名古屋大学は、独自に開発してきたレーザーイオン化個別粒子質量分析装置を用いて2006年春に沖縄本島で観測されたエアロゾルの質量スペクトルを新しい手法を用いて解析を進めた。大陸から飛来したと考えられるエアロゾルの中に鉛などの人体に影響のある重金属が含まれていることを見出した。質量スペクトル中に含まれる重金属成分の組成および気塊の後方流跡系解析に注目し、これらの放出起源を推定した。鉛含有の大気エアロゾルの起源は、石炭燃焼起源、産業廃棄物燃焼起源などが推定された。 |
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平成20年度は研究期間も短いので、観測の準備の年とし、測器類の購入および整備、測器類の使用法の習熟、キャリブレーション、観測用飛行機の選定と測器搭載のための機内配置計画、ならびにラック類の設計を行った。今年度購入したSO2計、オゾン計はキャリブレーションを行い、順調に測定に供することができる状態となった。また、エアロゾル捕集装置については、購入した市販品を、飛行機に搭載するには多少手直しする必要のあることがわかった。また、3年間の観測計画の概要を整理して、各年度の観測場所、観測時期などの計画を立案した。特に、観測時の気象情報や予測モデルによる汚染物質・エアロゾルの輸送・分布の予測をどのように行うか、研究班内および他の研究班の研究者と打ち合わせて、航空機観測時の予測モデルの運用、航空機観測時に同期して行う国内での地上観測の詳細などについて取り決めた。また、A01班の研究者と航空機に搭載する測定機器について打ち合わせた。従来外部の研究者に依頼していた炭素質エアロゾルの測定を領域内の研究者で協力して行うことに合意した。さらに、大規模観測の国政的な協力を推進するため、平成21年2月に韓国環境省の環境科学研究院を訪問し、国際協力の発展を図ることを目的に、平成21年度に行う航空機観測を韓国と同時に行うことに合意した。観測時期は平成21年10月とし、観測後データ検討会を平成22年1月に行うことに決定した。 |
関連論文リスト (謝辞に「科研費による」との記載がないものも含む)
原著論文
Chenbo Xie, Tomoki Nishizawa, Nobuo Sugimoto, Ichiro Matsui, and Zifa Wang, Characteristics of aerosol optical properties in pollution and Asian dust episodes over Beijing, China, APPLIED OPTICS, Vol. 47, No. 27 4945-4951, 2008.
Tomoaki Nishizawa, Nobuo Sugimoto, Ichiro Matsui, Atsushi Shimizu, Boyan Tatarov, and Hajime Okamoto, Algorithm to Retrieve Aerosol Optical Properties From High-Spectral-Resolution Lidar and Polarization Mie-Scattering Lidar Measurements, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, Vol. 46, No. 12, 4094-4103, 2008.
Yasuhito Igarashi, Yayoi Inomata, Michio Aoyama, Katsumi Hirose, Hiroshi Takahashi, Yoshihiro Shinoda, Nobuo Sugimoto, Atsushi Shimizu and Masaru Chiba, Possible change in Asian dust source suggested by atmospheric anthropogenic radionuclides during the 2000s, Atmospheric Environment 43 (2009) 2971-2980.
Issei Suzuki, Kazuhiko Hayashi, Yasuhito Igarashi, Hiroshi Takahashi, Yousuke Sawa, Norio Ogura, Tasuku Akagi and Yukiko Dokiya, Seasonal variation of water-soluble ion species in the atmospheric aerosols at the summit of Mt. Fuji, Atmospheric Environment, Volume 42, Issue 34, Pages 8027-8035, 2008.
Y. Takiguchi, A. Takami, Y. Sadanaga, X. Lun, A. Shimizu, I. Matsui, N. Sugimoto, W. Wang, H. Bandow, and S. Hatakeyama, Transport and transformation of total reactive nitrogen over the East China Sea, J. Geophys. Res, 113, D10306, doi:10.1029/2007JD009462 (2008).
J. Suthawareea, S. Kato, A. Takami, H. Kadena,M. Toguchi, K. Yogi, S. Hatakeyama, and Y. Kajii, Observation of ozone and carbon monoxide at Cape Hedo, Japan: Seasonal variation and influence of long-range transport, Atmos. Environ., 42, 2971–2981 (2008).
佐藤圭、Björn Klotz、畠山史郎、今村隆史, 芳香族炭化水素の大気酸化による二次有機エアロゾル生成, エアロゾル研究、23, 86-93 (2008).
X. Chen, M. Aoki, S. Zhang, J. Zhang, S. Nozoe, D. Komori, A. Takami, and S. Hatakeyama, Observation of hydrogen peroxide concentrations in a Japanese red pine forest, J. Atmos. Chem., 60, 37–49, doi:10.1007/s10874-008-9107-0 (2008).
W. Wang, J. Ma, S. Hatakeyama, X. Liu, Y. Chen, A. Takami, L. Ren, and C. Geng, Aircraft measurements of vertical ultrafine particles profiles over Northern China coastal areas during dust storms in 2006, Atmos. Environ., 42, 5715-5720, doi:10.1016/j.atmosenv.2008.03.042 (2008).
D. Chand, D. Jaffe, E. Prestbo, P. C. Swartzendruber, W. Hafner, P. Weiss-Penzias, S. Kato, A. Takami, S. Hatakeyama, and Y. Kajii, Reactive and particulate mercury in the Asian marine boundary layer, Atmos. Environ., 42 (34), 7988-7996 (2008).
M. Shiraiwa, Y. Kondo, N. Moteki, N. Takegawa, L. K. Sahu, A. Takami, S. Hatakeyama, S. Yonemura, and D. R. Blake, Radiative impact of mixing state of black carbon aerosol in Asian outflow, J. Geophys. Res., 113, D24210, doi:10.1029/2008JD010546 (2008).
K. Sato, Hong Li, Y. Tanaka, S. Ogawa, Y. Iwasaki, A. Takami, S. Hatakeyama, Long-range transport of particulate polycyclic aromatic hydrocarbons at Cape Hedo remote island site in the East China Sea between 2005 and 2008, J. Atmos. Chem. 61, 243–257, doi:10.1007/s10874-009-9135-4 (2008).
総説・解説
畠山史郎 : エアロゾルなどの広域動態の観測、気象研究ノート、No.218,
67-80 (2008)..
口頭発表
Nobuo Sugimoto, Lidar Network Observations of Troposheric Aerosols, SPIE Asia Pacific Remote Sensing, November 17-21, 2008, Noumea, New Caledonia.
Hiroshi Takahashi, Yasuhito Igarashi, Hiroaki Naoe, Hiroshi Kobayashi, Osamu Nagafuchi, Kuriko Yokota, Diunal wind circulation and properties of aerosol particles at isolated mountain, International Aerosol Symposium 2008, Kanazawa.
Igarashi Yasuhito, Takahashi Hiroshi, Shinoda Yoshihiro, Fujita Shinichi, Hayami Hiroshi, Kato Shungo, Sulfur oxide observed at Mt. Fuji during summer seasons, International Aerosol Symposium 2008, Kanazawa.
五十嵐康人,猪股弥生,青山道夫,高橋宙,弘瀬勝己,千葉長,杉本伸夫、2007年春季に観測された個別降水中の人工放射能：風送ダストによる輸送, 日本気象学会2008年度春季大会.
三浦和彦、永野勝裕、小林 拓、藤田慎一、速水洋、兼保直樹、高橋 宙、五十嵐康人、富士山周辺の自由空間の気温と山頂の気温の違い, 日本気象学会2008年度春季大会
鈴木一成, 五十嵐康人, 高橋 宙, 土器屋由紀子, 赤木 右、バックグラウンド黄砂の化学的特徴, 日本地球惑星科学連合大会2008.
酒井 哲，永井智広，財前祐二，高橋 宙，猪股弥生,ライダーと直接サンプリングによるエアロゾル観測：ライダーパラメータとエアロゾル微物理特性の比較,第34回リモートセンシングシンポジウム.
酒井 哲、永井智広、財前祐二、高橋宙、猪股弥生,ライダーと直接サンプリングで測定したエアロゾル光学特性と微物理特性の比較,第２６回レーザセンシングシンポジウム.
三浦和彦、永野勝裕、小林 拓、藤田慎一、速水 洋、兼保直樹、高橋 宙、五十嵐康人：富士山周辺の自由空間の気温と山頂の気温の違い、日本気象学会2008年度春季大会.
鈴木一成, 五十嵐康人, 高橋 宙, 土器屋由紀子, 赤木 右, バックグラウンド黄砂の化学的特徴, 地球惑星科学合同学会鈴木一成, 五十嵐康人, 高橋 宙, 土器屋由紀子, 赤 木 右.
皆巳幸也, 財前祐二, 高橋宙, 岡田菊夫, 酒井哲, 能登半島での降水による黄砂エアロゾルの除去過程, 第49回大気環境学会, 2008.09.
皆巳幸也, 財前祐二, 高橋宙, 岡田菊夫, 酒井哲, 能登半島における降水化学に対する黄砂の影響,平成20 年度気象学会中部支部研究会.
Naoki Kaneyasu, Measurement of health-related chemicals in atmospheric aerosols at remote islands in Japan, Workshop on Aerosols and Epidemiology, 2009.03.19, University of Tsukuba
高見昭憲、佐藤圭、清水厚、坂東博、定永靖宗、梶井克純、加藤俊吾、近藤豊、竹川暢之、川名華織、白岩学、畠山史郎、花岡小百合, 東シナ海域におけるガスおよびエアロゾルの航空機観測, 第25回エアロゾル科学・技術研究討論会
畠山史郎、高見昭憲、清水厚、杉本伸夫、近藤豊、加藤俊吾、梶井克純, 中国北東部と福江、沖縄における航空機、地上観測による長距離輸送間の汚染質の変質過程観測, 第25回エアロゾル科学・技術研究討論会
高見昭憲、倫小秀、佐藤 圭、清水 厚、畠山史郎, 大気エアロゾルの輸送中の変質について, 第25回エアロゾル科学・技術研究討論会
S. Hatakeyama, Aerial observations of long-range transported aerosols in East Asia, International Aerosol Symposium 2008
A. Takami, S. Hatakeyama, Long-term monitoring of ambient aerosols at Okinawa, Japan, International Aerosol Symposium 2008
S. Hanaoka, A. Takami, A. Shimizu, K. Kawana, Y. Kondo, S. Hatakeyama, Lagrangian observation of aerosols and atmospheric pollutants over the East China Sea between Fukue and Okinawa - preliminary report, International Aerosol Symposium 2008
M. Mochida, C. Nishita, S. G. Aggarwal, Y. Kitamori, K. Kawamura, K. Miura, A. Takami, S. Hatakeyama, Comparison between the hygroscopicity and cloud condensation nuclei activity of atmospheric aerosol particles at Cape Hedo, Okinawa, International Aerosol Symposium 2008
S. G. Aggarwal, M. Mochida, Y. Kitamori, K. Kawamura, A. Takami, and S. Hatakeyama, Chemical Closure on Hygroscopic Properties of Aerosol Particles at Okinawa Island, Japan During Spring 2007, IGAC 10th International Conference
畠山史郎、花岡小百合、高見昭憲、近藤豊、佐藤圭, 福江－沖縄間東シナ海上空におけるエアロゾル・大気汚染物質の観測, 第49回大気環境学会
兼保直樹、高見昭憲、畠山史郎, 沖縄辺戸および小笠原父島におけるsulfate/black carbon濃度比の変化, 第49回大気環境学会
家合浩明、大泉毅、畠山史郎、Tamara Khodzher, 東シベリア、沿海州地域における降水成分及びガス・粒子状成分濃度 (第7 報), 第49回大気環境学会
弓場彬江、濵名実、定永靖宗、瀬良俊樹、高見昭憲、畠山史郎、竹中規訓、坂東博, アジア大陸からの長距離輸送過程における窒素酸化物種の変動解析, 第49回大気環境学会
S. Hatakeyama, Airplane campaign in NE Asia, International Workshop on Regional and Intercontinental Transport of Air Pollution
A. Takami, T. Miyoshi,X. Lun, S. Kato, N. Kaneyasu, Akio Shimono, Y. Kajii, S. Hatakeyama, Long-term measurement of aerosol at Cape Hedo, Japan using a Q-AMS
American Association for Aerosol Research (AAAR)
スタワリー ジーラナット, 加藤俊吾, 友寄喜貴,与儀和夫, 高見昭憲, 畠山史郎, 梶井克純, Long-term observation of VOCs concentrations at Cape Hedo, Okinawa
第14回大気化学討論会
持田陸宏，西田千春，S.G.Aggarwal，北森康之，河村公隆，三浦和彦，高見昭憲，畠山史郎, エアロゾル粒子の吸湿成長因子の変動から雲凝結核能力を理解する試み：沖縄における観測例, 第14回大気化学討論会
弓場彬江, 濱名実, 定永靖宗, 瀬良俊樹, 高見明憲, 畠山史郎, 竹中規訓, 坂東博, アジア大陸からの長距離輸送過程におけるNOy、ガス状硝酸、粒子状硝酸の濃度変動について, 第14回大気化学討論会
島田幸治郎, 高見昭憲, 加藤俊吾, 梶井克純, 畠山史郎, 沖縄辺戸岬におけるEC、OCモニタリング, 第14回大気化学討論会
定永靖宗, 弓場彬江, 高見昭憲, 今林弘毅, 鈴江崇彦, 紀本英志, 紀本岳志, 武田裕司,瀬良俊樹, 川上純一, 竹中規訓, 畠山史郎, 坂東博, 粒子状硝酸塩連続測定装置のキャラクタリゼーション, 第14回大気化学討論会
川名華織, 近藤豊, 竹川暢之, 大島長, 加藤俊吾, 梶井克純, 畠山史郎, 花岡小百合, 高見昭憲, 清水厚, 航空機および地上観測によるブラックカーボン濃度の測定, 第14回大気化学討論会
畠山史郎, 花岡小百合, 新垣雄光, 渡邉泉, 清水厚, 高見昭憲, 2008年春季東シナ海上空での航空機観測によるオゾン、SO2、エアロゾル化学成分, 第14回大気化学討論会
畠山史郎, 航空機観測による東アジア由来のエアロゾルの輸送と変質過程の観測, 第3回大気バイオエアロゾルシンポジウム
瀬良俊樹、弓場彬江、定永靖宗、竹中規訓、坂東博、鵜野伊津志、高見昭憲、畠山史郎, 沖縄県辺戸岬における大気中窒素化合物の連続観測とCMAQ モデル計算結果との比較, 日本化学会第89春季年会
岩崎由佳、畠山史郎、佐藤圭, 東アジアから輸送される汚染大気中の有機エアロゾル, 日本化学会第89春季年会