2019 Fiscal Year Annual Research Report
山間部における夏季豪雨形成と大気汚染の相乗環境影響の解明
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19H00955
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
大河内 博 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00241117)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井川 学 神奈川大学, 工学部, 教授 (70120962)
戸田 敬 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (90264275)
佐瀬 裕之 一般財団法人日本環境衛生センターアジア大気汚染研究センター, 生態影響研究部, 部長 (20450801)
高橋 善幸 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 主任研究員 (40280713)
岩崎 貴也 神奈川大学, 理学部, 助教 (10636179)
村田 浩太郎 東京学芸大学, 教育学部, その他 (30740104)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 山間部豪雨 / 越境大気汚染 / 地球温暖化 / 霧沈着 / 植物起源二次生成SOA / 氷晶核 / 雲凝結核 / 無人航空機（UVA） |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【課題１】丹沢における1978年から2018年の降雨量および時間雨量について、記録的短時間記録的大雨が多い7月から9月の長期変動を解析した。丹沢全体で降水量は増加しており、1998年から2007年の10年間に最大値を示した。丹沢南西部では豪雨が最近20年間で増加していた。イオンクロマトグラフ法、HPLC-MSMS法、シリル化GCMS法によりBSOAの分析法を検討した。立田山と富士山麓太郎坊でPM2.5に適用し、4種類の有機酸を同定した。雲水から有機酸、イミダゾール類、ジカルボニル類などが検出された。氷晶核計測装置を開発し、大気および降水中生物起源氷晶核数の計測を可能とした。
【課題2】丹沢大山山頂で霧発生頻度に変化はなかった。酸性霧の発生頻度は減少したが、冬季から春季に霧水pHは変化しておらず、霧水pHは夏季より冬季に低下しており、越境汚染の影響を示唆していた。霧水採取器を新潟県八海山、長野県飯綱山に設置して観測を開始した。福岡県英彦山、富士山北麓では新型コロナウイルスのため設置はできていない。富士山南東麓で夏季にドローンによる樹冠上空の大気観測を行ったが、PM2.5センサーは雲の影響を強く受けるなど課題が残った。
【課題3】丹沢山地を対象に衛星画像を用いた森林衰退状況の調査を行った。2011年頃までは衰退が進行していたが、現在は大気汚染の改善によって丹沢山地の森林は改善傾向にあることが示唆された。酸性霧暴露実験のテストを開始し、実験準備を進めた。日本海に面した森林集水域で大気沈着と流出に関する長期観測データの解析を進めた。降水量増大により渓流水中の多くのイオン濃度および水素・酸素同位体比が低下し、NO3-と溶存態Al濃度は上昇し、降水による土壌表層からの直接流出が示唆された。硫黄同位体比の変化は小さく、土壌表層での交換が迅速に進むことを示唆していた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
・2019年10月の台風第19号（ハギビス、令和元年東日本台風）による記録的な豪雨により、フィールドとしていた東丹沢地域は林道が崩壊し、壊滅的被害を受けたため、渓流水調査に入ることができなくなった。現在も封鎖状態が続いており、2019年冬季、2020年春季、夏季の調査を行うことができない状況である。
・新型コロナウイルス感染拡大防止に伴う緊急事態宣言の発令により、4月および5月の二ヶ月間は大学構内への立ち入りが禁止され、県外への調査も行うことができず、富士山南東麓における定期大気観測、全国山間部における霧水採取装置の設置など、当初、予定していた研究活動を行えていない。また、2020年夏季には富士山登山が禁止され、富士山頂にある旧富士山測候所を用いた観測がすべて行えないこととなった。
・酸性霧暴露実験用チャンバーの老朽化により、安全性の観点から実験に支障をきたした。
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| Strategy for Future Research Activity |
・新型コロナウイルスの感染に配慮した研究活動の見直しが求められており、今夏の富士山頂での観測は困難であるため、富士山頂に変わる研究活動として富士山南東麓および富士山北麓における同時観測を計画している。また、霧水採取器の設置も計画通りではないが、研究協力者と相談しながら、現地での設置を進める予定である。
・東丹沢における県道70号線は未だに札掛橋から宮ヶ瀬北原交差点までの約12㎞は全面通行止めであり、渓流水調査地点の一部は立ち入ることができない。2020年度に普及する見通しが立っていないため、採取可能な地点で調査を進めるとともに、西丹沢での調査を行うことを計画している。
・酸性霧暴露実験用チャンバーの老朽化により、安全性の観点から実験に支障をきたし、次年度以降の利用についてはできない可能性があることから、2020年度中に集中的に暴露実験を行うことを計画している。
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Research Products
(30 results)
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[Journal Article] 富士山体を用いた夏季自由対流圏における雲水中揮発性有機化合物の濃度支配要因2020
Author(s)
山脇拓実, 大河内博, 山本修司, 山之越恵理, 島田幸治郎, 緒方裕子, 勝見尚也, 皆巳幸也, 加藤俊吾, 三浦和彦, 戸田敬, 和田龍一, 竹内政樹, 小林拓, 土器屋由紀子, 畠山史郎
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Journal Title
大気環境学会誌
Volume: -
Pages: -
Peer Reviewed
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[Presentation] Observation of Cloud Water Chemistry in the Free Troposphere2019
Author(s)
Mitsuo Dairiki, Megumi Nakamura, Hiroshi Okochi, Kojiro Shimada, Naoya Katsumi, Minami Yukiya, Hiroshi Kobayashi, Kazuhiko Miura, Shungo Kato, Ryuichi Wada, Kei Toda
Organizer
11th Asia Aerosol Conference (AAC2019)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Observation of Cloud Water Chemistry in the Free Troposphere and the Atmospheric Boundary Layer on Mt. Fuji (5)2019
Author(s)
Mitsuo Dairiki, Hiroshi Okochi, Megumi Nakamura, Daisuke Tahara, Naoki Takemura, Takanori Nakano, Kojiro Shimada, Naoya Katumi, Yukiya Minami, Masaki Takeuchi, Kei Toda, Shungo Kato, Ryuichi Wada, Kazuhiko Miura, Shinichi Yonemochi, Shiro Hatakeyama, Yukiko Dokiya
Organizer
8th International Conference on Fog, Fog Collection and Dew
Int'l Joint Research
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[Presentation] Observation of Cloud Water Chemistry in the Free Troposphere and the Atmospheric Boundary Layer on Mt. Fuji (6)2019
Author(s)
Hiroshi Okochi, Mitsuo Dairiki, Megumi Nakamura, Daisuke Tahara, Naoki Takemura, Takanori Nakano, Kojiro Shimada, Naoya Katsumi, Yukiya Minami, Masaki Takeuchi, Kei Toda, Shungo Kato, Ryuichi Wada, Kazuhiko Miura, Shinichi Yonemochi, Shiro Hatakeyama, Yukiko Dokiya
Organizer
8th International Conference on Fog, Fog Collection and Dew
Int'l Joint Research
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[Presentation] Air pollution and its impact of tropical heavy rainwater and dew water chemistry in Siem Reap - Angkor region of Cambodia2019
Author(s)
Tomoki Kajikawa, Hiroshi Okochi, Kojiro Shimada, Takanori Nakano, Etsuo Uchida, Masahide Ishizuka, Takeshi Nakagawa, Toshiya Matsui, Toyoaki Arai, Satoru Udagawa, Poty Lay, Peou Hang
Organizer
8th International Conference on Fog, Fog Collection and Dew
Int'l Joint Research
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[Presentation] The Impact of Particle Matters on the Formation and Chemistry of Tropical Heavy Rain Accompanied by Squal2019
Author(s)
Tomoki Kjikawa, Hiroshi Okochi, Takanoti Nakano, Kojiro Shimada, Etsuo Uchida, Takeshi Nakagwa, Toshiya Matsui, Mitsumasa Ishizuka, Toyoaki Arai, Lay Poty, Hang Peou
Organizer
第28回環境化学討論会（国際セッション）,英国王立化学会賞
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[Presentation] Observation of Cloud Water Chemistry in the Free Troposphere and the Atmospheric Boundary Layer on Mt. Fuji2019
Author(s)
Mitsuo Dairiki, Hiroshi Okochi, Megumi Nakamura, Naoya Katsumi, Yukiya Minami, Shinichi Yonemochi, Kazuhiko Miura, Shungo Kato, Ryuichi Wada, Masaki Takeuchi, Kei Toda, Yukiko Dokiya, Shiro Hatakeyama
Organizer
第28回環境化学討論会（国際セッション）,英国王立化学会賞
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[Presentation] Dynamics of sulfur in forest ecosystems under changing atmospheric environment in Japan and Thailand2019
Author(s)
Sase H, Yamashita N, Saito T, Kietvuttinon B, Garivait H, Morohashi M, Takahashi M, Inomata Y, Nakata M, Matsuda K, Ohizumi T
Organizer
XXV IUFRO World Congress 2019 "Forest Research and Cooperation for Sustainable Development"
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