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Validation of air quality model to indicator ratios for ozone formation regimes

Research Project

Project/Area Number 21H03616
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 63040:Environmental impact assessment-related
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

Hayami Hiroshi  早稲田大学, 理工学術院, 教授(任期付) (70371359)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大河内 博  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00241117)
渡辺 幸一  富山県立大学, 工学部, 教授 (70352789)
和田 龍一  帝京科学大学, 生命環境学部, 教授 (90566803)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Keywords光化学オキシダント / 感度レジーム / 過酸化物 / 総反応生窒素酸化物 / 関東地域 / 数値シミュレーション / 総反応性窒素酸化物 / オゾン / NOy / 関東
Outline of Research at the Start

光化学オキシダント対策の検討は,原因物質の排出量削減に対する光化学オキシダント濃度の変化(感度)に基づいて行われる。この感度は数値モデルのシミュレーション計算により求めるが,数値シミュレーションの妥当性はオキシダント濃度について確認されるものの,感度についての妥当性はよくわかっていない。そこで本研究は,光化学オキシダント濃度の高い夏の関東地域において大気中での光化学オキシダントの生成に係わる窒素化合物や過酸化物の濃度を測定し,その結果から感度を示す各種指標を求め,それに対する数値シミュレーションの妥当性を評価する。

Outline of Final Research Achievements

Numerical models are used to relate atmospheric concentrations of photochemical ozone with emission reductions of its precursors in consideration of mitigation of photochemical ozone, of which attainment ratios are quite low. Here, the models are required to have sufficient adequacy in prediction of response (of the ozone concentration perturbed by the precursor emissions) in addition to atmospheric concentrations. This study conducted campaigns to measure concentrations of indicator species for the responses at two sites in summertime Kanto. As results, previously suggested indicators worked well under higher ozone concentrations over 80 ppb, and Shinjuku and Kazo are more influenced by emissions of VOCs and NOx, respectively. It was also found that the regimes were associated with ratios of hydrogen peroxides to nitric acid.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

光化学オキシダントの環境基準達成率はほぼゼロであり,高濃度対策は喫緊の課題とされている。しかしながら,対策の検討に必要な数値モデルは実際の濃度を十分な精度で再現できないのが現状である。対策の方向性を示すには,原因物質である不揮発性有機化合物と窒素酸化物の排出量をどのように削減していくかが重要である。そのため数値モデルは原因物質排出量の削減による大気中オゾン濃度の変化率(=感度)を間違えてはならない。本研究は,そのための検証データを提供するとともに,感度を表す指標に対するモデルの妥当性を評価したものであり,光化学オキシダント対策の検討において重要な知見を提供した。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (36 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (32 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Atmospheric Observations over Central Japan Using a Helicopter: Measurements of Hydrogen Peroxide and Formaldehyde2024

    • Author(s)
      Watanabe, K., Jin, M.J., Song, X.J., Yang, L., Genmoto, K., Ichikawa, Y., Nagahori, Y., Chimura, K., Nagamura, H,
    • Journal Title

      Aerosol and Air Quality Research

      Volume: 24 Issue: 2 Pages: 230232-230232

    • DOI

      10.4209/aaqr.230232

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      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Semi-Continuous Measurements of Sulfate in Fine Particles in Central Japan: On High Concentration Events and Comparison with Measurement Concentrations by a Commercial Sulfate Monitor2024

    • Author(s)
      Watanabe, K., Yamazaki, N., Takeuchi, M., Matsubara, H., Fukai, K.
    • Journal Title

      SOLA

      Volume: 20 Issue: 0 Pages: 39-46

    • DOI

      10.2151/sola.2024-006

    • ISSN
      1349-6476
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Recent Characteristics of Fog Water Chemistry at Mt. Tateyama, Central Japan: Recovery from High Sulfate and Acidity2022

    • Author(s)
      Watanabe Koichi, Ji Jiujiu, Harada Hideyuki, Sunada Yutaro, Honoki Hideharu
    • Journal Title

      Water, Air, & Soil Pollution

      Volume: 233 Issue: 8 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1007/s11270-022-05778-4

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Continuous Measurements of Microbial Particles in Central Japan Using a Real Time Viable Particle Counter2022

    • Author(s)
      Watanabe, K, Satoh, H. and Maki, T.
    • Journal Title

      SOLA

      Volume: 18 Issue: 0 Pages: 104-109

    • DOI

      10.2151/sola.2022-017

    • ISSN
      1349-6476
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      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Measurements of Hydrogen Peroxide and Formaldehyde Concentrations Over Central Japan2023

    • Author(s)
      Watanabe K,Yang L,Nakamura S,Nagamura H,Chimura K,Chatani ,Mitsutsuji ,Nakanishi A,Maki C
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      10th International Conference on Acid Deposition
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      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 富山県上空における過酸化物およびアルデヒド類の測定2023

    • Author(s)
      渡辺幸一,茶谷通世,三辻奈波,赤堀泰晟,鍛治柊兵,樋掛辰真
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      第64回大気環境学会年会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 北陸地方および首都圏における大気中の過酸化水素濃度の測定2023

    • Author(s)
      渡辺幸一,三辻奈波,茶谷通世,赤堀泰晟,鍛治柊兵,髙橋立,篠原和将,篠崎大樹,大河内博,速水洋,米持真一
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      日本地球化学会第70回年会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ヘリコプターを利用した富山県上空における過酸化水素およびホルムアルデヒド濃度の測定2023

    • Author(s)
      赤堀泰晟,鍛治柊兵,樋掛辰真,三辻奈波,茶谷通世,牧ちさと,中西彩水,和佐田有希,渡辺幸一
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      日本地球化学会第70回年会
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      佐藤颯人,和田龍一,定永靖宗,加藤俊吾,大河内博,三浦和彦,小林拓,皆巳幸也,鴨川仁,松見豊,梶野瑞王,松本淳,米村正一郎,速水洋,畠山史郎
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      第64回大気環境学会年会
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      2023 Annual Research Report
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      速水洋,大河内博,和田龍一,渡辺幸一,米持真一
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      第64回大気環境学会年会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] リアルタイム浮遊菌カウンタによる微生物粒子の計測 -一般大気中および林内における観測-;2023

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      渡辺幸一,牧輝弥,保坂健太郎,北和之
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      第14回大気バイオエアロゾルシンポジウム
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      2022 Annual Research Report
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      渡辺幸一
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      中部山岳国立公園における生物多様性保全に向けた気候変動等への適応に関するコンソーシアム
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ヘリコプターを利用した上空大気観測ー光化学オキシダント関連物質の測定ー2023

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      渡辺幸一
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      第12回無人航空機の活用による極地観測の展開
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 富士山太郎坊における越境汚染の通年観測手法の開発検討2023

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      佐藤颯人,和田龍一,定永靖宗,加藤俊吾,大河内博,三浦和彦,小林拓,皆巳幸也,鴨川仁,松本淳,米村正一郎,松見豊,梶野瑞王,速水洋,畠山史郎
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      第16回富士山成果報告会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 北陸地方における上空大気中の過酸化水素およびホルムアルデヒド濃度の測定(Ⅲ)2022

    • Author(s)
      渡辺幸一,長村遥,千村勘二,茶谷通世,三辻奈波,牧ちさと,中西彩水
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      日本地球化学会第69回年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 融雪期の山岳域における積雪中の化学成分の特徴2022

    • Author(s)
      渡辺幸一,増田竜之,森藤孝太朗,中西彩水,牧ちさと,三辻奈波,茶谷通世
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      日本地球化学会第69回年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 富山県上空における過酸化水素およびホルムアルデヒド濃度の測定,2022

    • Author(s)
      渡辺幸一,長村遥,茶谷通世,三辻奈波,牧ちさと,中西彩水,千村勘二
    • Organizer
      第63回大気環境学会年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 山岳域における霧水および積雪中の化学成分の特徴2022

    • Author(s)
      渡辺幸一,中西彩水,牧ちさと,三辻奈波,茶谷通世,増田竜之,森藤孝太朗
    • Organizer
      第63回大気環境学会年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ヘリコプターを利用した上空大気観測ー過酸化水素およびホルムアルデヒド濃度の測定を中心にー2022

    • Author(s)
      渡辺幸一
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      第11回航空機観測セミナー
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 回転翼航空機を利用した上空の大気化学観測2022

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      渡辺幸一
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      2022年度「航空機観測による気候・地球システム科学研究の推進」研究集会
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  • [Presentation] 富士山頂および富士山5合目太郎坊におけるNO、NO2、NOy濃度の同時計測2022

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      佐藤颯人,和田龍一,定永靖宗,加藤俊吾,大河内博,森樹大,三浦和彦,小林拓,鴨川仁,皆巳幸也,松見豊,梶野瑞王,松本淳,米村正一郎,速水洋,畠山史郎
    • Organizer
      第63回大気環境学会年会
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  • [Presentation] 首都圏小規模森林域における大気中揮発性有機化合物がPM2.5濃度に及ぼす影響(2)2022

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      高橋立,大河内博,土屋裕,速水洋,宮崎あかね
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      第30回環境化学討論会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 関東地域におけるオゾン生成と感度レジーム指標の関係2022

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      速水洋,大河内博,和田龍一,渡辺幸一,米持真一
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      第63回大気環境学会年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Measurements of hydrogen peroxide and formaldehyde concentrations over Toyama Prefecture in central Japan2021

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      Watanabe K,Yang L.,Nakamura S.,Otani T.,Mori K.
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      16th IGAC Conference
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      渡辺幸一,楊柳,中村賢,大谷拓也,森絢三朗,荒木幸洋,加藤咲
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      日本気象学会2021年度春季大会
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  • [Presentation] 寒候期の富山県上空における過酸化水素およびホルムアルデヒド濃度の測定2021

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      渡辺幸一,楊柳,姫玖玖,中村賢,大谷拓也,森絢三朗
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      2021年度北信越支部総会および研究発表会・製品発表検討会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物園林内におけるリアルタイム浮遊菌カウンタによる微生物粒子の計測2021

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      渡辺幸一,牧輝弥,保坂健太郎,北和之,五十嵐康人
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      第38回エアロゾル科学・技術研究討論会
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      日本地球化学会第68回年会
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      雪氷研究大会(2021・千葉-オンライン)
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      第62回大気環境学会年会
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  • [Presentation] 立山における霧水・降水の化学成分の特徴:火山噴煙由来の影響について2021

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      第62回大気環境学会年会
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  • [Presentation] ヘリコプターを利用した富山県上空の過酸化水素およびホルムアルデヒド濃度の測定2021

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      渡辺幸一,楊柳,中村賢,大谷卓也,長村遥,増田竜之,千村勘二,森藤孝太郎,中澤暦
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      第26回大気化学討論会
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  • [Presentation] ヘリコプターを利用した富山県上空の大気観測ー微量気体成分とエアロゾル粒子個数濃度の測定ー2021

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      渡辺幸一
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      2021年度「航空機観測による気候・地球システム科学研究の推進」研究集会
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  • [Presentation] Long-term observation of acidic gases and aerosols in the upper atmospheric boundary layer and in the free troposphere on Mt. Fuji (5)2021

    • Author(s)
      Takamasa Yada,Hiroshi Okochi,Mitsuo Dairiki,Hiroshi Hayami,Naoya Katsumi,Yukiya Minami,Hiroshi Kobayashi,Kazuhiko Miura,Shungo Kato,Ryuichi Wada,Masaki Takeuchi,Kei Toda,Shinichi Yonemochi,Toyoaki Arai,Sota Fukushima,Yukiko Dokiya,Shiro Hatakeyama
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  • [Presentation] 富士山体を利用した大気境界層上層および自由対流圏における酸性ガスおよびエアロゾルの長期観測(4)2021

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      矢田崇将,大河内博,大力充雄,速水洋,勝見尚也,皆巳幸也,小林拓,三浦和彦,加藤俊吾,和田龍一,竹内政樹,戸田敬,米持真一,荒井豊明,福島颯太,土器屋由紀子,畠山史郎
    • Organizer
      第62回大気環境学会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 富士山南東麓森林域におけるNOx酸化物質(NOz)の特徴の解明2021

    • Author(s)
      和田龍一,定永靖宗,加藤俊吾,大河内博,森樹大,三浦和彦,小林拓,鴨川仁,皆巳幸也,松見豊,梶野瑞王,松本淳,米村正一郎,速水洋,土器屋由紀子,畠山史郎
    • Organizer
      第62回大気環境学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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