都市大気における黒色炭素エアロゾルの消失過程の研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15710004
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 竹川 暢之 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (00324369)
• Keywords: 都市大気 / 黒色炭素エアロゾル / 消失過程 / 一酸化炭素

Research Abstract

黒色炭素エアロゾル(Black Carbon : BC)は、石油や石炭等の燃焼過程において直接放出される1次エアロゾルであり、凝集や化学反応により生成する2次エアロゾルの核として重要な役割を果たす。さらに、BCは二酸化炭素(CO_2)等と同様に地球大気の放射収支に対して正の効果(温室効果)を及ぼすと考えられている。本研究では、BCとそのトレーサーとして有用な一酸化炭素(CO)の高精度かつ高時間分解能の同時測定を行うことにより、大気中におけるBCの消失過程を定量的に評価することを目的とした。本年度に実施した項目について以下に記す。
(1)信頼性の高いBC測定方法を確立するために、光吸収法と加熱分離法によるBC測定装置の相互比較を実施した。都市大気中の典型的な条件下では両者は良く相関していたが、30%程度の系統的な差異が見られた。その原因解明のため、エアロゾル化学成分の内部混合状態が光吸収測定に及ぼす影響について、現在詳しい解析を行っている。
(2)大気導入口にPM1.0またはPM2.5のサイクロンを設置して比較観測を行い、都市大気中のBCのほとんどが粒径1ミクロン以下にあることを見出した。また、配管内の粒子損失が小さいことを確かめた。
(3)赤外吸収法によるCO測定装置に拡散ドライヤーを設置して、水蒸気の干渉を大幅に低減させることに成功した。
(4)都市大気中でBGとCOの同時測定を行い、BC/CO放出比を導出した。また、過去に様々な領域で実施した航空機観測のデータを詳細に再解析して比較を行い、発生源の違いによるBC/CO放出比の違いや、他の気体成分放出比との関係について調べた。

Research Products

• [Publications] Takegawa, N.(他13名, 1番目): "Removal of NO_x and NO_y in biomass burning plumes in the boundary layer over northern Australia"Journal of Geophysical research. 108. doi:10.1029 2002JD002505 (2003)
• [Publications] Takegawa, N.(他10名, 1番目): "Photochemical production of O_3 in biomass burning plumes in the boundary layer over northern Australia"Geophysical Research Letters. 30. doi:10.1029 2003GL017017 (2003)
• [Publications] Shirai, T., N.Takegawa(他12名, 11番目): "Emission estimates of selected volatile organic compounds from tropical savanna burning in northern Australia"Journal of Geophysical Research. 108. doi:10.1029 2001JD000841 (2003)