2015 Fiscal Year Annual Research Report
フィールド観測と風洞実験による里山の大気浄化機構の解明
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25340018
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| Research Institution | Ryukoku University |
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Principal Investigator |
市川 陽一 龍谷大学, 理工学部, 教授 (10371353)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
毛利 英明 気象庁気象研究所, 環境・応用気象研究部・第5研究室, 室長 (10354490)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 里山 / 大気汚染 / 大気浄化 / 樹木 / 風洞実験 / オゾン / 窒素酸化物 / PM2.5 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)フィールド観測による大気質の実態把握：滋賀県瀬田丘陵の里山林内外において、オゾンO3、窒素酸化物NOx(NO、NO2)、微小粒子状物質PM2.5の観測を行った。O3、NOxについてはパッシブサンプラー、自動計測装置により濃度を測定した。PM2.5については自動計測装置により質量濃度の連続測定を行い、フィルターに捕集した粒子の成分分析を行った。
これらの観測により以下の成果を得た。①O3、NO2とも林内では樹木による遮蔽や吸着のため林外より濃度が低くなるが、水平方向の地表濃度分布はO3は変動が大きく、NO2はほぼ一様であった。濃度分布パタンの違いには両物質の光化学反応特性の違いが関係している。②林内ではO3の生成と消滅の平衡作用が働いている。揮発性有機化合物VOCsのデータと合わせて解析すると、O3生成におよぼすVOCsの影響は小さく、里山はO3のシンクになっている。③PM2.5の成分について、アンモニウムイオンと硫酸イオンの濃度の時間変動は基本的に連動していたが、桜島など九州の火山の影響がある場合は硫酸イオンの濃度が高くなった。
(2)風洞実験による林内濃度減衰の機構解明：林内において大気汚染物質の濃度が減衰する機構を流体力学的観点から解明するために、気象庁気象研究所の大型風洞を用いて拡散実験を行った。ジオラマ樹木模型を104～207本敷き詰めて森を再現した。その結果、①樹木密度が密な場合は前年度までの単純形状、少数配列の樹木模型と同様に林内でトレーサガス濃度の一様化がみられたが、粗の場合には顕著ではなかった。②林内の濃度分布が相似になるには樹木高さの4～5倍の吹走距離が必要なことがわかった。
(3)都市大気改善策の提案：都市のストリートキャニオンを対象に樹木配置による緩和策の風洞実験を行った。樹木は樹冠を接するより離して配置する方が緩和効果があることがわかった。
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