新海洋区系における大気海洋間の物質循環の影響解明

• Project Area: New Ocean Paradigm on Its Biogeochemistry, Ecosystem and Sustainable Use
• Project/Area Number: 25121504
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 植松 光夫 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (60203478)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥13,780,000 (Direct Cost: ¥10,600,000、Indirect Cost: ¥3,180,000); Fiscal Year 2014: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000); Fiscal Year 2013: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
• Keywords: 海洋大気 / エアロゾル / 栄養塩 / 循環 / 太平洋 / 沈着 / 物質循環

Outline of Annual Research Achievements

海洋表層の生態系動態は、海洋大気から供給される物質の化学成分や沈着量の変化によって影響を受けることが示唆されている。海洋大気中の物質は、陸起源、人為起源、海水起源、海洋生物起源に大きく分けることができる。それぞれの起源からの放出量、輸送過程、除去沈着過程を定量的に見積もることが各区系への大気物質の沈着量を特徴づける。
KH-13-7次研究航海は2013年12月11日から2014年2月12日までの64日間、KH-14-3次航海は2014年6月23日から8月11日まで50日間にわたって実施された。この二つの航海では太平洋を緯度方向に幅広くカバーしており、南北太平洋の西経170度線に沿った海域での気塊の物理的特徴や化学成分の特徴の特徴を明らかにする事を目的とした。
航海中の後方流跡線解析から、アジア大陸起源、北太平洋起源、赤道海域起源、南太平洋起源、南極海域起源の空気塊を明白に区分できた。これにより本航海で各海域に特徴を持つ気塊の大気観測や大気試料採取ができたといえる。
船上での粒径別エアロゾル粒子数濃度の連続観測測定結果をみると、粗大粒子は亜熱帯海域で、微小粒子は亜寒帯海域で数濃度が高く、粒子の生成や沈着過程の違いが示唆された。清浄な海洋大気が支配的な北極域で、特に微小粒子（直径100 nm）濃度が高い。一方、南極海域からの気塊が輸送されている時には、10-50 nmの範囲で個数濃度が高くなっていた。これは生物生産の高い両極域で生成された生物起源気体からの新粒子生成イベントが起こっていた可能性を示唆している。
大気中の微量気体，エアロゾル試料の分析や海洋表層での生物生産量などとの解析を通して、太平洋全域における大気海洋間の物質循環の海洋区系の特徴や、大気と海洋の定量的な関係を明らかにした。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Long-term observation of fog chemistry and estimation of fog water and nitrogen input via fog water deposition at a mountainous site in Hokkaido, Japan (2015)
  • Author(s): Yamaguchi, T., Katata, G., Noguchi, I., Sakai, S., Watanabe, Y., Uematsu, M., Furutani, H.
  • Journal Title: Atmospheric Research Volume: 151 Pages: 82-89
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Wet and dry deposition of mineral dust particles in Japan: Factors related to temporal variation and spatial distribution (2014)
  • Author(s): Osada, K., S. Ura, M. Kagawa, M. Mikami, T. Y. Tanaka, S. Matoba, K. Aoki, M. Shinoda, Y. Kurosaki, M. Hayashi, A. Shimizu, and M. Uematsu
  • Journal Title: Atmospheric Chemistry and Physics Volume: 14(2) Issue: 2 Pages: 1107-1121
  • DOI: 10.5194/acp-14-1107-2014
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Formation of gas-phase carbonyls from heterogeneous oxidation of polyunsaturated fatty acids at the air-water interface and of the sea surface microlayer (2014)
  • Author(s): Zhou, S., Gonzalez, L., Leithead, A., Finewax, Z., Thalman, R., Vlasenko, A., Vagle, S., Miller, L., Li, S-M., Bureekul, S., Furutani, H., Uematsu, M., Volkamer, R., and Abbatt, J.
  • Journal Title: Atmospheric Chemistry and Physics Volume: 14 Issue: 3 Pages: 1371-1384
  • DOI: 10.5194/acp-14-1371-2014
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Enrichment of particulate phosphorus in a Sea-Surface Microlayer over the Eastern Equatorial Pacific Ocean (2014)
  • Author(s): Bureekul, S., Murashima, Y., Furutani, H., Uematsu, M.
  • Journal Title: Geochemical Journal Volume: 48
  • NAID: 130004857872
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spatial variation of biogenic and crustal elements in suspended particulate matter from surface waters of the North Pacific and its marginal seas (2014)
  • Author(s): Iwamoto, Y., and Uematsu, M.
  • Journal Title: Progress in Oceanography Volume: 126 Pages: 211-223
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Distributions of atmospheric non-sea-salt sulfate and methanesulfonic acid over the Pacific Ocean between 48N and 55S during summer (2014)
  • Author(s): Jung, J., Furutani, H., Uematsu, M., Park, J.
  • Journal Title: Atmospheric Environment Volume: 99 Pages: 374-384
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 北太平洋における海洋大気中の鉄含有粒子：水溶性物質との混合状態 (2014)
  • Author(s): 三木裕介，上田紗也子，三浦和彦，古谷浩志，植松光夫
  • Journal Title: エアロゾル研究 Volume: 29 Pages: 104-111
  • NAID: 130004837984
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Atmospheric inorganic nitrogen input via dry, wet, and sea fog deposition to the subarctic western North Pacific Ocean (2013)
  • Author(s): Jung, J., Furutani, H., Uematsu, M., Kim, S., and Yoon, S.
  • Journal Title: Atmospheric Chemistry and Physics Volume: 13 Issue: 1 Pages: 411-428
  • DOI: 10.5194/acp-13-411-2013
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Seasonal changes in Fe species and soluble Fe concentration in the atmosphere in the Northwest Pacific region based on the analysis of aerosols collected in Tsukuba, Japan. (2013)
  • Author(s): Y. Takahashi, T. Furukawa, Y. Kanai, M. Uematsu, G. Zheng, and M. A. Marcus
  • Journal Title: Atmos. Chem. Phys. Volume: 13 Issue: 15 Pages: 7695-7710
  • DOI: 10.5194/acp-13-7695-2013
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 大気圏を通して海洋に運ばれる化学物質に関する研究 (2013)
  • Author(s): 植松光夫
  • Journal Title: 海の研究 Volume: 22 Pages: 35-45
  • NAID: 110009597028
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 太平洋東部赤道海域から西部北太平洋におけるダストエアロゾルの雲凝結核特性と化学組成 (2014)
  • Author(s): 河田綾, 中山寛康, 古谷浩志, 成田祥, 上田紗也子, 三浦和彦, 植松光夫
  • Organizer: 風送ダストに関する現状と今後の展開に関する研究集会
  • Place of Presentation: 九州大学、福岡県
  • Year and Date: 2014-12-11
• [Presentation] 太平洋東部赤道海域から西部北太平洋における微小エアロゾルの雲凝結核特性と化学組成 (2014)
  • Author(s): 河田綾, 中山寛康, 古谷浩志, 成田祥, 上田紗也子, 三浦和彦, 植松光夫
  • Organizer: 第20回大気化学討論会
  • Place of Presentation: 府中グリーンプラザ、東京都
  • Year and Date: 2014-11-27
• [Presentation] 北太平洋とその縁辺海における大気エアロゾル物理的特徴 －白鳳丸 KH-14-3 次航海における洋大気観測の速報結果 (2014)
  • Author(s): 岩本洋子, 三浦和彦, 横山慎太郎, 古谷浩志, 植松光夫
  • Organizer: 第20回大気化学討論会
  • Place of Presentation: 府中グリーンプラザ、東京都
  • Year and Date: 2014-11-27
• [Presentation] 白鳳丸 KH-13-7, KH-14-3航海での太平洋大気中揮発性有機化合物測定 (2014)
  • Author(s): 加藤俊吾, 中山尚, 黒沢弦希, 東海林孝騎, 内山一美, 三木裕介, 岩本洋子, 三浦和彦, 古谷浩志, 成田祥, 植松光夫
  • Organizer: 第20回大気化学討論会
  • Place of Presentation: 府中グリーンプラザ、東京都
  • Year and Date: 2014-11-27
• [Presentation] Coastal and marine science in Southeast Asia (COMSEA) for Future Oceans (2014)
  • Author(s): M. Uematsu
  • Organizer: Sustainability Initiative in the Marginal Seas of South and East Asia (SIMSEA) Workshop
  • Place of Presentation: Quezon City, Philippines
  • Year and Date: 2014-11-19 – 2014-11-20
  • Invited
• [Presentation] Transformation of Asian dust particles over the central North Pacific (2014)
  • Author(s): M. Uematsu, H. Furutani, R. Kawata, H. Nakayama
  • Organizer: 13th Quadrennial iCACGP Symposium/ 13th IGAC Science Conference on Atmospheric Chemistry
  • Place of Presentation: Natal, Brazil
  • Year and Date: 2014-09-22 – 2014-09-26
• [Presentation] 太平洋東部赤道海域から西部北太平洋における微小エアロゾルの雲凝結核特性と化学組成 (2014)
  • Author(s): 河田綾, 中山寛康, 古谷浩志, 成田祥, 上田紗也子, 三浦和彦, 植松光夫
  • Organizer: 日本地球化学会61回年会
  • Place of Presentation: 富山大学、富山県
  • Year and Date: 2014-09-18
• [Presentation] 火山起源エアロゾル中の鉄の化学種同定と海洋への溶解性の評価 (2014)
  • Author(s): 宮原彩，古谷浩志，植松光夫，高橋嘉夫
  • Organizer: 日本地球化学会61回年会
  • Place of Presentation: 富山大学、富山県
  • Year and Date: 2014-09-16
• [Presentation] 太平洋で採取された海洋大気中の鉄含有粒子：水溶性物質との混合状態 (2014)
  • Author(s): 三木祐介、岩本洋子、三浦和彦、古谷浩志、植松光夫
  • Organizer: 日本地球化学会61回年会
  • Place of Presentation: 富山大学、富山県
  • Year and Date: 2014-09-16
• [Presentation] Study on distribution of elemental composition of suspended particles in seawater and the impact of aerosols as an elemental source in the Pacific Ocean (2014)
  • Author(s): Y. Murashima, S. Bureekul, H. Furutani, Y. Narita, M. Uematsu
  • Organizer: International Aerosol Conference 2014
  • Place of Presentation: Busan, S. Korea
  • Year and Date: 2014-08-28 – 2014-09-02
• [Presentation] Transformation of Asian Dust Particles Over the Central North Pacific (2014)
  • Author(s): M. Uematsu
  • Organizer: The 7th International Workshop on Asian Dust and Ocean EcoSystem (ADOES)
  • Place of Presentation: Yinchuan, China
  • Year and Date: 2014-08-14
  • Invited
• [Presentation] Land-Atmosphere-Ocean Linkage in the Pacific -Recent progress of SOLAS in Japan (2014)
  • Author(s): M. Uematsu
  • Organizer: Chinese SOLAS workshop
  • Place of Presentation: Yinchuan, China
  • Year and Date: 2014-08-13
  • Invited
• [Presentation] 大気エアロゾルが太平洋における海水中懸濁粒子の元素組成とその分布に及ぼす影響 (2014)
  • Author(s): 村島淑子、Sujaree Bureekul、古谷浩志、成田祥、植松光夫
  • Organizer: 31回エアロゾル科学・技術研究討論会
  • Place of Presentation: 筑波大学、茨城県
  • Year and Date: 2014-08-06 – 2014-08-08
• [Presentation] 北太平洋で採取された鉱物粒子の構造 (2014)
  • Author(s): 三木祐介、三浦和彦、岩本洋子、加藤大樹、上田紗也子、古谷浩志、植松光夫
  • Organizer: 31回エアロゾル科学・技術研究討論会
  • Place of Presentation: 筑波大学、茨城県
  • Year and Date: 2014-08-06 – 2014-08-08
• [Presentation] Investigation of lead (Pb) and Boron (B) isotopes in aerosol above open ocean (2014)
  • Author(s): K. Sakata, A. Sakaguchi, M. Tanimizu, M. Uematsu, N. Kazuya, Y. Takahashi
  • Organizer: the AOGS 11th Annual Meeting
  • Place of Presentation: Sapporo, Japan
  • Year and Date: 2014-08-01
• [Presentation] Sustainable Future of Coastal and Marine Ecosystems in the Indo-Pacific Ocean (2014)
  • Author(s): M. Uematsu
  • Organizer: the AOGS 11th Annual Meeting
  • Place of Presentation: Sapporo, Japan
  • Year and Date: 2014-07-31
  • Invited
• [Presentation] Chemical Composition of Asian dust particles over the central North Pacific (2014)
  • Author(s): M. Uematsu, H. Furutani, R. Kawata, Y. Nakayama, S. Ueda, Y. Miki, K. Miura
  • Organizer: International Conference on Atmospheric Dust-DUST 2014
  • Place of Presentation: Castellaneta Marina, Italy
  • Year and Date: 2014-06-01 – 2014-06-06
  • Invited
• [Presentation] Wet and dry deposition of mineral dust particles in Japan: factors related to temporal variation and spatial distribution (2014)
  • Author(s): K. Osada, S. Ura, M. Kagawa, M. Mikami T.Y. Tanaka, S. Matoba, K. Aoki, M. Shinoda, Y. Kurosaki, M. Hayashi, A. Shimizu, and M. Uematsu
  • Organizer: International Conference on Atmospheric Dust-DUST 2014
  • Place of Presentation: Castellaneta Marina, Italy
  • Year and Date: 2014-06-01 – 2014-06-06
• [Presentation] インド洋-太平洋における沿岸域を含む海洋生態系の持続可能な将来 (2014)
  • Author(s): 植松 光夫
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜、神奈川県
  • Year and Date: 2014-05-01
• [Presentation] 富士山頂、東京神楽坂、北太平洋で採取された鉄含有粒子の性状と鉱物粒子の構造 (2014)
  • Author(s): 三木裕介、上田紗也子、三浦和彦、加藤大樹、古谷浩志、植松光夫
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜、神奈川県
  • Year and Date: 2014-05-01
• [Presentation] Atmospheric Nitrogen Deposition to the Oceans: Observation- and Model-Based Estimates (2014)
  • Author(s): A. Baker , K. Altieri, G. Okin, F. Dentener, M. Uematsu, M. Kanakidou, M.M. Sarin, R. Duce, J. Galloway, B. Keene , A. Singh , L. Zamora , J.-F. Lamarque, S.-C. Hsu
  • Organizer: EGU General Assembly 2014
  • Place of Presentation: Vienna, Austria
  • Year and Date: 2014-04-27 – 2014-05-02
• [Presentation] Biogeochemical Enrichment in Sea-surface Microlayer (2014)
  • Author(s): S. Bureekul, H. Furutani, M. Uematsu
  • Organizer: AGU Ocean Science Meeting
  • Place of Presentation: Honolulu, Hawaii, 米国
  • Year and Date: 2014-02-23 – 2014-02-28
• [Presentation] 北太平洋上に飛来した黄砂 (2014)
  • Author(s): 植松光夫、古谷浩志、河田綾、中山寛康、上田紗也子、三木裕介、三浦和彦
  • Organizer: 砂漠学会分科会/風送ダスト研究会
  • Place of Presentation: 九州大学、福岡
  • Year and Date: 2014-01-19
• [Presentation] Biogeochemical –Enrichment in Sea-surface Microlayer (2013)
  • Author(s): Bureekul, S., H. Furutani, M. Uematsu
  • Organizer: 2013年度日本海洋学会秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道大学、札幌
  • Year and Date: 2013-09-20
• [Presentation] 東部赤道域を中心とした南北太平洋における懸濁粒子の元素組成と鉛直分布 (2013)
  • Author(s): 村島淑子、Sujaree Bureekul、古谷浩志、成田祥、植松光夫
  • Organizer: 2013年度日本海洋学会秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道大学、札幌
  • Year and Date: 2013-09-19
• [Presentation] 火山灰起源エアロゾル中の鉄の化学種同定と海水への溶解性の関係 (2013)
  • Author(s): 宮原彩、高橋嘉夫、古谷浩志、植松光夫
  • Organizer: 日本地球化学会60回年会
  • Place of Presentation: 筑波大学、茨城県
  • Year and Date: 2013-09-11
• [Presentation] 火山起源エアロゾル中の鉄の溶解性および化学種の解析 (2013)
  • Author(s): 宮原彩、高橋嘉夫、古谷浩志、植松光夫
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ、千葉県
  • Year and Date: 2013-05-19
• [Presentation] 北太平洋における海洋大気中の鉄含有粒子：水溶性物質との混合状態 (2013)
  • Author(s): 三木裕介、上田紗也子、三浦和彦、古谷浩志、植松光夫
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ、千葉県
  • Year and Date: 2013-05-19
• [Presentation] 太平洋広域で観測されたエアロゾル粒子の個数粒径分布：海洋生物活動および気象条件との関係 (2013)
  • Author(s): 上田紗也子、三浦和彦、河田綾、古谷浩志、植松光夫
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ、千葉県
  • Year and Date: 2013-05-19
• [Book] Western Pacific Air-Sea Interaction Study (2014)
  • Author(s): M. Uematsu, Y. Yokouchi, Y. W. Watanabe, S. Takeda, and Y. Yamanaka
  • Total Pages: 269
  • Publisher: Terrapub
• [Remarks] 公募研究（H25・26年度）
  • URL: http://ocean.fs.a.u-tokyo.ac.jp/application.html
• [Remarks] 新海洋区系における大気海洋間の物質循環の影響解明
  • URL: http://ocean.fs.a.u-tokyo.ac.jp/forpublica4.html