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衛星計測・排出量推計・化学物質輸送モデルを統合した次世代型大気環境研究手法の確立

Research Project

Project/Area Number 10J03510
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Meteorology/Physical oceanography/Hydrology
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

板橋 秀一  九州大学, 応用力学研究所, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords大気汚染物質 / 化学物質輸送モデル / 衛星計測 / 排出量推計 / 東アジア / HDDM
Research Abstract

東アジアの近年の急速な経済発展に伴い人為起源大気汚染物質の排出量は増加してきており,2007年春季に我が国では光化学スモッグ注意報が広域に発令されるなど社会的に大きな影響を与えた.大気中の化学物質の挙動や影響を理解するには,発生・輸送・反応・沈着過程を包括的に表現できる化学物質輸送モデルを用いた研究が1つの大きな有効手段である
が,モデルには依然として多くの不確実性がある.モデルによる計算値と観測値との整合性を高めるデータ同化では,両者を融合させてより高い精度の数値シミュレーションが可能となる.本研究では前駆気体に非線形に反応するO_3に着目をする.そのため,非線形化学反応系に適用できうるDDM感度解析法とGreen関数最適法を融合した新しい手法を提案し,従来は独立に行われてきた排出量推計,モデル解析,衛星による観測結果をデータ同化手法で統合した次世代の大気環境研究手法を確立することが目的である.
最終年度となる本年度は,DDM感度解析法を適応してSO_2を前駆気体とする硫酸塩粒子の発生源寄与解析を行い,さらに衛星観測結果を用いることで,中国のSO_2排出量は2009年には2004年レベルまで減少していることを推定した.非線形性の化学反応過程を伴うO_3についてもDDMをHDDM(Higher-order DDM)に拡張することで,前駆気体排出量に対する感度を考慮できるように応用した.2007年春季の越境大気汚染の事例およびO_3の発生源寄与の季節変動についてHDDMを用いた研究を進めた.DDMとGreen関数を融合させた新しいデータ同化手法についても東アジア域の大気環境問題への理解を進める上で大変有用な結果を得た.03生成に関わる大きな不確実性を有する化学反応係数と前駆気体の排出量を同時に逆推定することで,夏季のO_3濃度の再現性を向上させることが可能となった.

Report

(3 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2013 2012 2011 2010

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (18 results)

  • [Journal Article] Seasonal source contributions of tropospheric ozone over East Asia based on CMAQ-HDDM2013

    • Author(s)
      Itahashi, S., Uno, I., Kim, S-T.
    • Journal Title

      Atmospheric Environment

      Volume: 70 Pages: 204-217

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2013.01.026

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      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 東アジア域のNOx排出量トレンドの解析2013

    • Author(s)
      鵜野伊津志, 板橋秀一, 弓本桂也, ら
    • Journal Title

      九州大学応用力学研究所所報

      Volume: 144 Pages: 25-32

    • NAID

      40019906918

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      2012 Annual Research Report
  • [Journal Article] 丹沢山地における高濃度オゾンの広域移流現象の数値解析2012

    • Author(s)
      松隈大亮, 板橋秀一, 鵜野伊津志, ら
    • Journal Title

      大気環境学会誌(研究ノート)

      Volume: 47 Pages: 173-178

    • NAID

      10030508213

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Source contributions of sulfate aerosol over East Asia estimated by CMAQ-DDM2012

    • Author(s)
      Itahashi, S., Uno, I., Kim, S-T.
    • Journal Title

      Environmental Science & Technology

      Volume: 46 Issue: 12 Pages: 6733-6741

    • DOI

      10.1021/es300887w

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 感度解析手法HDDMの東アジアスケールのソース・リセプター解析への応用2012

    • Author(s)
      板橋秀一, 鵜野伊津志, Kim Soontae
    • Journal Title

      大気環境学会誌(原著論文)

      Volume: 47 Pages: 205-216

    • NAID

      10030879717

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  • [Journal Article] 2008年W-PASS沖縄辺戸岬集中観測時の越境汚染の数値シミュレーションによる解析2012

    • Author(s)
      鵜野伊津志, 板橋秀一, 山地一代, ら
    • Journal Title

      大気環境学会誌(原著論文)

      Volume: 47 Pages: 195-204

    • NAID

      10030879695

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  • [Journal Article] Interannual variation in the fine-mode MODIS aerosol optical depth and its relationship to the changes in sulfur dioxide emissions in China between 2000 and 20102012

    • Author(s)
      Itahashi S., et al
    • Journal Title

      Atmospheric Chemistry and Physics

      Volume: 12 Issue: 5 Pages: 2631-2640

    • DOI

      10.5194/acp-12-2631-2012

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      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure of dust and air pollutant outflow over East Asia in the spring2010

    • Author(s)
      Itahashi, S., et al.
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: 37,L20806

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      2010 Annual Research Report
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  • [Presentation] HDDM感度解析法を用いた東アジア域光化学オゾンの発生源寄与の推定2013

    • Author(s)
      板橋秀一, ら
    • Organizer
      大気環境学会 九州支部会
    • Place of Presentation
      福岡県, 福岡市
    • Year and Date
      2013-01-25
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  • [Presentation] Inverted estimation of critical factors for controlling over-prediction of summertime tropospheric O_3 over East Asia based on the combination of DDM sensitivity analysis and modeled Green's function method2012

    • Author(s)
      Itahashi, S., et al.
    • Organizer
      American Geophysical Union -Fall Meeting-
    • Place of Presentation
      アメリカ合衆国, サンフランシスコ
    • Year and Date
      2012-12-07
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  • [Presentation] 化学物質輸送モデルの東アジア域光化学オゾンの夏季過大評価に対する考察―感度解析手法HDDMとGreen関数最適法をもとに―2012

    • Author(s)
      板橋秀一, ら
    • Organizer
      日本気象学会2012年度秋季大会
    • Place of Presentation
      北海道, 札幌市
    • Year and Date
      2012-10-03
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Seasonal variation of source-receptor relationships of photochemical ozone to its precursor emissions over East Asia base on CMAQ-HDDM2012

    • Author(s)
      Itahashi, S., et al.
    • Organizer
      IGAC meeting
    • Place of Presentation
      中華人民共和国, ペキン
    • Year and Date
      2012-09-18
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 感度解析手法HDDMを用いた東アジア域光化学オゾンの発生源寄与の季節変動2012

    • Author(s)
      板橋秀一, ら
    • Organizer
      第53回大気環境学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県, 横浜市
    • Year and Date
      2012-09-16
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] HDDMを用いた東アジアスケールの対流圏オゾンとその前駆体のソース・リセプター解析2012

    • Author(s)
      板橋秀一, ら
    • Organizer
      日本気象学会2012年度春季大会
    • Place of Presentation
      茨城県, つくば市
    • Year and Date
      2012-05-28
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Sensitivity analysis by DDM for NOx and VOC emissions to photochemical ozone during trans-boundary air pollution episode2012

    • Author(s)
      Itahashi S., et al
    • Organizer
      3rd International Workshop on Emission Inventory in Asia
    • Place of Presentation
      神奈川県,横浜市
    • Year and Date
      2012-02-24
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Sensitivity analysis of photochemical ozone to its precursor emissions over East Asia by CMAQ-DDM2011

    • Author(s)
      Itahashi S., et al
    • Organizer
      American Geophysical Union-Fall Meeting-
    • Place of Presentation
      アメリカ合衆国,サンフランシスコ,Moscone Center
    • Year and Date
      2011-12-08
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 東アジアスケールの対流圏オゾンとその前駆体のソース・リセプター解析手法の新展開(DDM-3D)2011

    • Author(s)
      板橋秀一, ら
    • Organizer
      日本気象学会2011年度秋季大会
    • Place of Presentation
      愛知県,名古屋市
    • Year and Date
      2011-11-16
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Sensitivity analysis of SO_2 emission to aerosol sulfate over East Asia by CMAQ-DDM2011

    • Author(s)
      Itahashi S., et al
    • Organizer
      10th Annual CMAS conference
    • Place of Presentation
      アメリカ合衆国,ノースカロライナ州,Chapel Hill
    • Year and Date
      2011-10-24
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 中国のSO_2排出量と東アジア域のエアロゾル光学的厚さの経年変化:(1)モデルの感度実験と衛星計測結果を用いたSO_2排出量の逆推定2011

    • Author(s)
      板橋秀一, ら
    • Organizer
      第52回大気環境学会年会
    • Place of Presentation
      長崎県,長崎市
    • Year and Date
      2011-09-16
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 中国のSO_2排出量と東アジア域のエアロゾル光学的厚さの経年変化:(2)DDM-3Dによる発生源感度解析2011

    • Author(s)
      板橋秀一, ら
    • Organizer
      第52回大気環境学会年会
    • Place of Presentation
      長崎県,長崎市
    • Year and Date
      2011-09-16
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] The Recent Trend of Aerosol Optical Thickness (AOD) over East Asia during 2000-20102011

    • Author(s)
      Itahashi S., et al
    • Organizer
      Acid Rain 2011 (The 8th International Conference on Acid Deposition)
    • Place of Presentation
      中華人民共和国,ペキン
    • Year and Date
      2011-06-15
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 2000-2010年の東アジア域におけるエアロゾル光学的厚さの経年変化2011

    • Author(s)
      板橋秀一, ら
    • Organizer
      日本気象学会2011年度春季大会
    • Place of Presentation
      東京都,代々木
    • Year and Date
      2011-05-20
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of long-range trans-boundary pollution during the 2008 W-PASS field campaign at Cape Hedo, Okinawa by using WRF-CMAQ2011

    • Author(s)
      Itahashi, S., et al.
    • Organizer
      Air Quality Modeling in Asia 2011
    • Place of Presentation
      大韓民国,ソウル,建国大学
    • Year and Date
      2011-01-24
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Numerical analysis of long-range trans-boundary pollution during the 2008 W-PASS field campaign at Cape Hedo, Okinawa2010

    • Author(s)
      Itahashi, S., et al.
    • Organizer
      American Geophysical Union-Fall Meeting-
    • Place of Presentation
      アメリカ合衆国,サンフランシスコ,Moscone Center
    • Year and Date
      2010-12-15
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 東アジア域におけるエアロゾル光学的厚さの経年変化に関する研究2010

    • Author(s)
      板橋秀一, ら
    • Organizer
      日本気象学会2010年度秋季大会
    • Place of Presentation
      京都府,京都テルサ
    • Year and Date
      2010-10-29
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 化学物質輸送モデルCMAQとMODISエアロゾルセンサーから得られた日本周辺域のエアロゾル光学的厚さの経年変化2010

    • Author(s)
      板橋秀一, ら
    • Organizer
      第51回大気環境学会年会
    • Place of Presentation
      大阪府,大阪大学(豊中キャンパス)
    • Year and Date
      2010-09-10
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      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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