2016 Fiscal Year Research-status Report
オゾンゾンデと化学輸送モデルの統合による東南アジアオゾン増大現象の解明
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16K00535
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
荻野 慎也 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 大気海洋相互作用研究分野, 主任研究員 (80324937)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮崎 和幸 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球表層物質循環研究分野, 主任研究員 (30435838)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | オゾン / 大気汚染 / インドシナ半島 / 科学輸送モデル / オゾンゾンデ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) 輸送モデル実験(担当: 宮崎) 衛星オゾンデータの同化計算およびその結果からの排出源推定の計算を行った。得られた窒素酸化物の排出データを境界値として化学輸送モデル CHASER による輸送実験をハノイにおけるオゾンゾンデ観測期間と同じ2004年から現在まで行った。全ての排出源データを使用したコントロール実験に加えて、インド、インドシナ北部および南中国の3つの領域においてそれぞれ窒素酸化物の排出量をゼロとした排出源切り分け実験を行った。これにより、どの排出源が東南アジアのオゾン増大に寄与しているかを調べた。それにより、インドシナ北部起源のオゾンが主として寄与していることに加え、南中国起源のものも一定程度の寄与をもたらしていることを示した。
(2) オゾンゾンデとの比較 (担当: 荻野) 化学輸送モデルによるコントロール実験の結果とオゾンゾンデデータとを比較し、モデルのパフォーマンスを評価した。まず、10年平均の気候学的な季節変化を解析し、オゾンゾンデと同様の3月の高度 3 km 付近にオゾン濃度の極大が存在することを確認した。次に、2月から4月のオゾンゾンデ観測結果と個別の比較を行い、オゾン増大の各イベントがモデルにも同様の強度で表現されているか等を調べ、モデルが観測で捉えられた現象を概ねうまく表現していることを確認した。また、解析・比較の信頼性を上げるためにオゾンゾンデ観測を実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画に従い、化学輸送モデルを用いた排出源切り分け実験を行うとともに、得られた結果をオゾンゾンデデータと比較することができた。当初の予想と概ね一致する結果が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は1年目の結果を踏まえ、オゾンの発生メカニズムとオゾン増大現象の3次元構造を明らかにする。
排出源切り分け実験の解析 (担当: 宮崎) ハノイにおける3月の平均的なオゾン濃度の鉛直分布が、どの領域で排出されたオゾン前駆物質により主に形成されているかを、切り分け実験の結果を解析することにより調べる。コントロール実験で得られた増大イベント時のオゾン鉛直分布と、ある領域からの排出をゼロとした場合の結果を比較し、オゾン濃度の減少分をその領域からの排出の寄与と考える。そして、インド、インドシナ半島北 部、中国南部からの排出の、ハノイのオゾン濃度に対するそれぞれの寄与率を求める。オゾンゾンデの解析から示唆された主たる排出源はインドシナ半島北部のバイオマスバーニングであった。切り分け実験の結果を解析することでこの仮説が正しいか検証する。
水平スケール・3次元構造の解析 (担当: 荻野) オゾン増大現象の水平構造を記述し、3次元的なオゾン増大 の広がりを理解する。コントロール実験の結果だけでなく切り分け実験の結果を同様に解析することで、排出源により影響の与える範囲がどのように異なるかを記述する。また、背景の気象場を合わせて解析することで、どのような現象が3次元的な広がりをもたらしているかを明らかにする。さらに、増大現象の広がりの中で、ハノイがどのような場所に位置するかを調べ、ハノイ一点での観測が現象のどの部分を捉えているかなど、これまでの知見をさらに深める研究も行う。
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| Causes of Carryover |
初年度の計算は必ずしも計算能力、データ容量を必要としないものであったため、ワークステーションおよびデータストレージの購入を翌年度に行うこととした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
高速な計算を効率よく行うため、ワークステーションおよびデータストレージを購入する。
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[Journal Article] Decadal changes in global surface NOx emissions from multi-constituent satellite data assimilation2017
Author(s)
Miyazaki, K., Eskes, H., Sudo, K., Boersma, K. F., Bowman, K., and Kanaya, Y.
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Journal Title
Atmos. Chem. Phys.
Volume: 17
Pages: 807-837
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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