Validation of air quality model to indicator ratios for ozone formation regimes

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H03616
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 63040:Environmental impact assessment-related
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: Hayami Hiroshi 早稲田大学, 理工学術院, 教授(任期付) (70371359)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大河内 博 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00241117) ; 渡辺 幸一 富山県立大学, 工学部, 教授 (70352789) ; 和田 龍一 帝京科学大学, 生命環境学部, 教授 (90566803)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 光化学オキシダント / 感度レジーム / 過酸化物 / 総反応生窒素酸化物 / 関東地域 / 数値シミュレーション

Outline of Final Research Achievements

Numerical models are used to relate atmospheric concentrations of photochemical ozone with emission reductions of its precursors in consideration of mitigation of photochemical ozone, of which attainment ratios are quite low. Here, the models are required to have sufficient adequacy in prediction of response (of the ozone concentration perturbed by the precursor emissions) in addition to atmospheric concentrations. This study conducted campaigns to measure concentrations of indicator species for the responses at two sites in summertime Kanto. As results, previously suggested indicators worked well under higher ozone concentrations over 80 ppb, and Shinjuku and Kazo are more influenced by emissions of VOCs and NOx, respectively. It was also found that the regimes were associated with ratios of hydrogen peroxides to nitric acid.

Free Research Field

大気環境科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

光化学オキシダントの環境基準達成率はほぼゼロであり，高濃度対策は喫緊の課題とされている。しかしながら，対策の検討に必要な数値モデルは実際の濃度を十分な精度で再現できないのが現状である。対策の方向性を示すには，原因物質である不揮発性有機化合物と窒素酸化物の排出量をどのように削減していくかが重要である。そのため数値モデルは原因物質排出量の削減による大気中オゾン濃度の変化率（＝感度）を間違えてはならない。本研究は，そのための検証データを提供するとともに，感度を表す指標に対するモデルの妥当性を評価したものであり，光化学オキシダント対策の検討において重要な知見を提供した。