組成分析に基づく大気エアロゾルの放射特性の把握と環境影響の評価

• Project/Area Number: 63602501
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 太田 幸雄 北海道大学, 工学部, 助教授 (00100058)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村尾 直人 北海道大学, 工学部, 助手 (00190869) ; 橘 治国 北海道大学, 工学部, 助手 (90002021) ; 遠藤 辰雄 北海道大学, 低温科学研究所, 助教授 (20001844)
• Project Period (FY): 1988
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1988)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 1988: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: 大気エアロゾル / 微小粒子 / 粗大粒子 / 太陽放射 / 吸収係数 / 組成分析 / 黒色純炭素 / 大気加熱率

Research Abstract

大気エアロゾルを、粒径2μm以下(微小粒子)及び以上(粗大粒子)に分けて捕集するバーチュアルインパクターサンプラーを用い、北大工学部屋上において石英繊維ろ紙上に2週間毎に一年間分粒捕集した。得られた微小粒子及び粗大粒子についてその重量を測定した後、化学分析を行ないその組成を決定した。微小粒子は主として黒色純炭素、有機物、硫酸塩、硝酸塩、アンモニウム及び水分で構成され、一方粗大粒子は土壌粒子が大部分を占め、他に黒色純炭素、有機物、海塩及び水分がある程度存在することがわかった。次に、上記のサンプリングとは別に、インパクターサンプラーを用いてニトロセルロースろ紙上に微小粒子のみを捕集した。組成分析結果より微小粒子領域においては太陽放射吸収成分は黒色純炭素成分のみであることがわかったので、ニトロセルロースろ紙の一部をアセトンで透明化し、ヘッドオンホトマル法により、黒色純炭素の吸収断面積を測定した。次に、残りのニトロセルロースろ紙上の黒色純炭素量を分析し、その結果を用いて黒色純炭素の吸収係数を決定した。過去に我々が決定した土壌粒子の吸収係数及び今回決定した黒色純炭素粒子の吸収係数を用いて、組成分析結果に基づき、札幌における大気エアロゾルの吸収係数を計算したところ、微小粒子の吸収係数は0.03〜0.09、粗大粒子については0.005〜0.010という結果が得られた。またこの値を用いて大気エアロゾルの太陽放射吸収による大気加熱率を計算したところ、札幌の大気境界層内において、2月に約3℃・day^<-1>の加熱が生じていることがわかった。現在、東京における大気エアロゾルのサンプリングも継続中であり、今年末には、東京における大気エアロゾルの組成及び吸収係数も決定できる予定である。