東南アジアのバイオマス燃焼による対流圏オゾン生成・増大の研究

• 研究課題/領域番号: 13480153
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 茨城大学 (2002-2004); 東京大学 (2001)
• 研究代表者: 北 和之 茨城大学, 理学部, 助教授 (30221914)
• 研究分担者: 渡辺 尭 (渡邊 尭) 茨城大学, 理学部, 教授 (10023681) ; 野澤 恵 茨城大学, 理工学研究科, 助手 (10261736) ; 近藤 豊 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (20110752) ; 小池 真 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (00225343) ; 川上 修司 宇宙開発事業団, 地球観測データ解析研究センター, 開発部員
• 研究期間 (年度): 2001 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 12,300千円 (直接経費: 12,300千円); 2004年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円); 2003年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円); 2002年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円); 2001年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
• キーワード: オゾン / バイオマス燃焼 / 東南アジア / エルニーニョ / 温室効果 / 対流圏化学 / エアロソル / 対流圏オゾン / 大気質

研究概要

大気オゾンは,対流圏においてその強い酸化作用から直接生態系・食糧生産および人体の健康に悪影響を与えると考えられている。さらに重要な温室効果気体でもあり、その増大による気候変動への影響が無視できない。このように,対流圏オゾンは地球規模環境問題で鍵となる物質であるが,その生成・消失に関わる過程が複雑であり,時空間的に変動が大きいため理解はまだ不十分である。本研究は,東南アジア域,特にインドネシアおよびインドシナ半島でのバイオマス燃焼に着目し,それが対流圏オゾンの増大に与える影響について明らかにすることを目的に行われた。本研究は、主に(1)東南アジア〜東アジアでの航空機観測データの解析および(II)東南アジアでのオゾンゾンデ観測とそのデータ解析からなりたっている。(I)では、宇宙開発事業団(現宇宙航空研究機構)などとの共同で行われたBIBLE航空機観測計画および米航空宇宙局のTRACE-P航空機観測計画で得られたデータを解析することにより、
○インドネシア域のバイオマス燃焼がインド洋から北オーストラリア・南熱帯太平洋域にかけての自由対流圏でのオゾンを50%程度と有意に増加させている。
○西〜中央太平洋域の広範囲の高度3〜5kmにおいて観測されたオゾンおよびその前駆気体量の増大層は、インドシナ域でのバイオマス燃焼に起因している。
ことを明らかにすることができた。また(II)では、インドシナ(タイ)での初めての系統的なオゾンゾンデ観測を実施することにより、
○3-5月にインドシナ域上空の対流圏全体にわたり、オゾン濃度が50〜80ppbvと増大している。その原因としては、高度3km以下ではインドシナでのバイオマス燃焼が主要なものであるが、高度4km以上ではその寄与は小さくなり、むしろインドなど南アジアから輸送された汚染空気中での光化学生成や長距離輸送も重要な働きをしていること。
が明らかになり、熱帯域でのオゾン収支を理解する上できわめて重要な知見が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Carbonyl sulfide (OCS) and carbon disulfide (CS2) : Large scale distributions over the Western Pacific and emissions from Asia during TRACE-P (2004)
  • 著者名/発表者名: N.J.Blake, K.Kita他
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 108
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Impacts of Biomass Burning in Southeast Asia on Ozone and Reactive Nitrogen over the Western Pacific in Spring (2004)
  • 著者名/発表者名: Y.Kondo, M.Koike, K.Kita他
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 109
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Carbonyl sulfide (OCS) and carbon disulfide (CS2) : Large scale distributions over the Western Pacific and emissions from Asia during TRACE-P (2004)
  • 著者名/発表者名: N.J.Blake, D.G.Streets, J.-H.Woo, I.J.Simpson, J.Green, S.Meinardi, K.Kita, E.Atlas, H.E.Huelberg, G.Sachse, M.A.Avery, S.A.Vay, R.W.Talbot, J.E.Dibb, A.R.Bandy, D.C.Thornton, F.S.Rowland, D.R.Blake
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 108
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Impacts of Biomass Burning in Southeast Asia on Ozone and Reactive Nitrogen over the Western Pacific in Spring (2004)
  • 著者名/発表者名: Y.Kondo, Y.Morino, N.Takegawa, M.Koike, K.Kita, Y.Miyazaki, G.W.Sachse, S.A.Vay, M.A.Avery, F.Flocke, A.J.Weinheimer, F.L.Eisele, M.A.Zondlo, R.J.Weber, H.B.Singh, G.Chen, J.Crawford, D.R.Blake, H.E.Fuelberg, A.D.Clarke, R.W.Talbot, S.T.Sandholm, E.V.Browell, D.G.Streets, B.Liley
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 109
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Carbonyl sulfide (OCS) and carbon disulfide (CS2): Large scale distributions over the Western Pacific and emissions from Asia during TRACE-P (2004)
  • 著者名/発表者名: N.J.Blake, K.Kita他
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 108
• [雑誌論文] Removal of NOx and NOy in Asian outflow plumes : Aircraft measurements over the western Pacific in January 2002 (2004)
  • 著者名/発表者名: N.Takegawa, Y.Kondo, M.Koike, K.Kita他
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 109
• [雑誌論文] Asian chemical outflow to the Pacific in late spring observed during the PEACE-B aircraft mission (2004)
  • 著者名/発表者名: N.Oshima, M.Koike, K.Kita他
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 109
• [雑誌論文] Photochemical production of ozone in the upper troposphere in association with cumulus convection over Indonesia (2003)
  • 著者名/発表者名: K.Kita, S.Kawakami他
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 108
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Effects of biomass burning, lightning, and convection on O3, CO, and NOy over the tropical Pacific and Australia in August-October (2003)
  • 著者名/発表者名: Y.Kondo, M.Koike, K.Kita他
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 108
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Reactive nitrogen over the tropical Western Pacific : Influence from lightning and biomass burning. (2003)
  • 著者名/発表者名: M.Koike, Y.Kondo, K.Kita他
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 108
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Effects of biomass burning and lightening on atmospheric chemistry over Austraria and South-east Asia (2003)
  • 著者名/発表者名: Y.Kondo, N.Takegawa, Y.Miyazaki, M.Ko, M.Koike, K.Kita他
  • 雑誌名: International Journal of Wildland Fire 12 ページ: 271-281
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Photochemical production of ozone in the upper troposphere in association with cumulus convection over Indonesia. (2003)
  • 著者名/発表者名: K.Kita, S.Kawakami, Y.Miyazaki, Y.Higashi, Y.Kondo, N.Nishi, M.Koike, D.R.Blake, T.Machida, T.Sano, W.Hu, M.Ko, T.Ogawa
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 108
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Effects of biomass burning, lightning, and convection on O3, CO, and NOy over the tropical Pacific and Australia in August-October. (2003)
  • 著者名/発表者名: Y.Kondo, M.Koike, K.Kita, H.Ikeda, N.Takegawa, I.Bey, D.J.Jacob, S.Kawakami, D.Blake, S.C.Liu, M.Ko, H.Irie, Y.Miyazaki, Y.Higashi, B.Liley, N.Nishi, Y.Zhao, T.Ogawa
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 108
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Photochemical ozone budget during BIBLE-A and B campaigns. (2003)
  • 著者名/発表者名: M.Ko, W.Hu, J.Rodriguez, Y.Kondo, M.Koike, K.Kita, S.Kawakami, D.Blake, S.Liu
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 108
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Reactive nitrogen over the tropical Western Pacific Influence from lightning and biomass burning (2003)
  • 著者名/発表者名: M.Koike, Y.Kondo, D.Akutagawa, K.Kita, N.Nishi, S.C.Liu, D.Blake, S.Kawakami, N.Takegawa, M.Ko, Y.Zhao, T.Ogawa
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 108
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Black carbon in aerosol during BIBLE-B. (2003)
  • 著者名/発表者名: J.B.Liley, D.Baumgardner, Y.Kondo, K.Kita, D.R.Blake, M.Koike, T.Machida, N.Takegawa, S.Kawakami, T.Shirai, T.Ogawa
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 108
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Removal of NOx and NOy in biomass burning plumes in the boundary layer over northern Australia. (2003)
  • 著者名/発表者名: N.Takegawa, Y.Kondo, M.Koike, M.Ko, K.Kita, D.R.Blake, N.Nishi, W.Hu, J.B.Liley, S.Kawakami, T Shirai, Y.Miyazaki, H.Ikeda, J.Russell-Smith, T.Ogawa
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research vol.108
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Ozonesonde observation in the Indonesian maritime continent : a case study on ozone rich layer in the equatorial upper troposphere (2003)
  • 著者名/発表者名: M.Fujiwara, Y.Tomikawa, K.Kita, Y.Kondo, N.Komala, S.Saraspriya, T.Manik, A.Suripto, S.kawakami, T.Ogawa, E.Kelena, B.Suhardi, S.W.B.Harijono, M.Kudsy, T.Sribimawati, M.D.Yamanaka
  • 雑誌名: Atmos.Environ. 37 ページ: 353-362
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Effects of biomass burning and lightening on atmospheric chemistry over Austraria and South-east Asia (2003)
  • 著者名/発表者名: Y.Kondo, N.Takegawa, Y.Miyazaki, M.Ko, M.Koike, K.Kita, S.Kawakami, T.Shirai, T.Ogawa, D.R.Blake, B.Liley, J.Russel-Smith
  • 雑誌名: International Journal of Wildland Fire 12 ページ: 271-281
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Kita et al.: "Photochemical production of ozone in the upper troposphere in association with cumulus convection over Indonesia"Journal of Geophysical Research. 108. doi : 10.1029/2001JD000844 (2003)
• [文献書誌] M.Ko, K.Kita 他: "Photochemical ozone budget during BIBLE-A and B campaigns"Journal of Geophysical Research. 108. doi : 10.1029/2001JD000820 (2003)
• [文献書誌] M.Koike, K.Kita他: "Reactive nitrogen over the tropical Western Pacific : Influence from lightning and biomass burning"Journal of Geophysical Research. 108. doi : 10.1029/2001JD000823 (2003)
• [文献書誌] T.Machida, K.Kita他: "Vertical and meridional distributions of the atmospheric CO2 mixing ratio between northern mid latitudes and southern subtropics"Journal of Geophysical Research. 108. doi : 10.1029/2001JD000910 (2003)
• [文献書誌] T.Shirai, K.Kita他: "Emission estimates of selected volatile organic compounds from tropical savanna burning in northern Australia"Journal of Geophysical Research. 108. doi : 10.1029/2001JD000841 (2003)
• [文献書誌] M Fujiwara, R.Kita他: "Ozonesonde observation in the Indonesian maritime continent : a case study on ozone rich layer in the equatorial upper troposphere"Atmospheric Environment. 37. 353-362 (2003)
• [文献書誌] K.Kita, S.Kawakami et al.: "Photochemical ozone production of ozone in the upper troposphere in association with the cumulus convection over Indonesia"Journal of Geophysical Research. 108. doi:10.1029/2001JD000844 (2003)
• [文献書誌] Kondo, Y., M.Ko, et al.: "Effects of biomass burning, lightning, and convection on O3, CO, and NOy over the tropical Pacific and Australia in August-October 1998 and 1999"Journal of Geophysical Research. 108. doi:10.1029/2001JD000820 (2003)
• [文献書誌] M.Koike et al.: "Reactive nitrogen over the tropical western Pacific : Influence from lightning and biomass burning during BIBLEA"Journal of Geophysical Research. 108. doi:10.1029/2001JD000823 (2003)
• [文献書誌] K.Kita, S.Kawakami, et al.: "Photochemical production of ozone inthe upper trosphere in association withe cumulus convention over Indonesia"J.Geophys.Res.. (in press). (2002)