2020 Fiscal Year Annual Research Report
植物起源VOCs発生量の全球高精度推定とその大気化学・気候学的インパクト
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20H04320
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
須藤 健悟 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (40371744)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 昭彦 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 室長 (70344273)
入江 仁士 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 准教授 (40392956)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 化学気候モデル / 大気酸化能 / 植物起源有機化合物 / 陸域生態系モデル / 大気陸域相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)地上・衛星観測による検証：世界各地で観測・報告されているイソプレン、モノテルペン類などの生物起源有機化合物（BVOCs）のフラックス・濃度のデータを収集・活用し、陸域生態系・微量ガス交換モデル VISIT で計算されるBVOCs放出量、およびこの放出量を入力して大気化学気候モデル CHASER で計算されるBVOCs濃度を検証し、領域ごとに傾向を整理し、VISITの全球エミッション分布に対する補正ファクターを導出した。この際、BVOCsフラックスの直接観測の知見からも、VISIT計算の修正・改良を検証した。CHASERモデルについては、不均一反応や亜硝酸(HONO)に関する新しい化学反応スキームを導入し、次年度以降に行う大気酸化能（全球OHラジカル濃度場）への影響の評価に向け、モデル計算の精度向上を併せて行った。
(2)陸域生態系モデリング： 陸域生態系モデルVISITによるBVOCs発生量全球分布の推定を行った。これによって得られたBVOCs放出量を入力しながらCHASERでBVOCsの酸化計算を行い、中間生成物であるホルムアルデヒド(HCHO)の全球分布を衛星観測(OMI、TROPOMI)データを用いた検証を行った。
(3)地上リモートセンシング観測： HCHO衛星観測について、分担者(入江)が展開している地上MAX-DOAS観測のデータを整備しCHASERモデル結果の検証のための準備行った。また、MAX-DOAS観測とTROPOMI衛星観測との相互比較を行い、多重的なデータ検証も実施した。
以上で得られた成果は、国内外の学会等で随時公表を行うとともに、国際誌への論文投稿の準備も行った。
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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
大気化学モデリング、陸域生態系モデリング、およびリモートセンシングデータの整備やこれを用いた検証など、予定通り進められている。
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| Strategy for Future Research Activity |
陸域生態系に関連しない人為起源の各種物質の放出量について、協力者(宮崎)が開発した大気化学データ同化システムTCR(Miyazaki et al.,2017)も導入し、大気化学場やBVOCs 酸化の計算におけるバイアス・不確定性をできる限り低減させる。HCHO 衛星観測についても、分担者(入江)が展開している地上MAX-DOAS 観測やTROPOMI衛星データにより、さらなる検証を継続する。
これまでの検証情報を総合的に整理し、VISITにおける、放出量計算方法や放出係数の調整・修正を行う。修正されたVISIT のBVOCs 放出量について、再検証を行い、このプロセスの繰り返しによりVISIT の最適化を行う。この際、陸域炭素循環への波及効果も確認する。最後に、最適化されたBVOCs 放出量およびその変動の推定をCHASER による過去～現在～将来の大気化学・エアロゾル・気候の再現・予測実験に導入し、大気環境や気候の変動における、BVOCs 変動の役割・インパクトを評価する。CHASER 実験については、研究代表者が実施中であるIPCC 第6 次報告書関連の国際プロジェクト(CMIP6)に準拠したシナリオ実験を利用・応用し、本実験結果をIPCC 等に向けて効率的に提示する。
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