Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
大気中の固体エアロゾルは、氷雲粒子（氷晶）を形成する核（氷晶核）として働くため、その発生源や動態の理解が重要課題となっている。本研究では、当該領域研究の計画研究として計画されている2022年夏の航空機観測において、大気エアロゾルをフィルタ上に採取する。採取したエアロゾルを近年開発された新しい光学的手法で分析することにより、夏季西部北太平洋の大気境界層内および自由対流圏中における、代表的な固体エアロゾルである鉱物ダスト等の典型的な数濃度を明らかにする。また、並行した分析により得られる氷晶核数濃度と固体エアロゾル数濃度の対応関係を明らかにする。
鉱物ダストは大気中のエアロゾル総質量の大きな割合を占める固体粒子であり、放射や雲との相互作用を通じて地球環境に影響を及ぼす。しかし、技術的な難しさから、発生源から離れた清浄大気におけるダストの濃度・粒径分布の報告は限られており、動態の理解が不十分である。本研究では、2022年の夏季に女満別空港を拠点に航空機を用いてフィルタ上に採取した、西部北太平洋上の高度0.2-8 kmのエアロゾル試料を対象に、複素散乱振幅センサによる分析を進め、ダストと判別された粒子の粒径別数濃度を定量した。8回の観測フライトにおける、粒径範囲約0.3-3.0 μmのダストの平均数濃度は0.8 cm-3であった。本研究で観測されたダスト数濃度は、先行研究で報告されている発生源近傍のダスト濃度より2-3桁低く、また、大粒径のダスト濃度が相対的に低かった。乾性沈着・湿性沈着による大気からの除去を免れた一部のダストが上空のバックグラウンド環境に存在している結果と考えられる。また、同試料について、氷晶核数濃度の分析を実施した。-20℃における平均の氷晶核数濃度は0.2 L-1であった。この値は、先行研究で報告されている東京都市大気中の氷晶核数濃度の年平均値（～0.9 L-1）よりも有意に低く、夏のヨーロッパ北極圏における観測値に近かった。最も高い氷晶核数濃度が観測されたフライトでは、ダスト数濃度も比較的高かった。これは、ダストが特に-20℃以下で氷晶核として作用し得る主要なエアロゾルであることを考慮すると、定性的には妥当な結果である。しかし、ダスト数濃度が同程度でも氷晶核数濃度が低いフライトもあり、氷晶核数濃度の制御要因の複雑さが示された。夏季の西部北太平洋上空のバックグラウンド環境において得られたこれらのデータは、ダストを含むエアロゾルの気候影響を推定する数値モデルの検証にとって有用である。
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2024 2023
All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results, Peer Reviewed: 2 results, Open Access: 2 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results)
Aerosol Science and Technology
Volume: 57 Issue: 10 Pages: 1013-1030
10.1080/02786826.2023.2223387
大気化学研究
Volume: 48
