温暖化評価のための地球規模エアロゾル分布の推定

• 研究課題/領域番号: 14048211
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 北田 敏廣 (北田 敏広) 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (40093231)
• 研究分担者: 倉田 学児 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (90283506) ; 山本 浩平 京都大学, 大学院エネルギー科学研究科, 助手 (10263154)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 18,400千円 (直接経費: 18,400千円); 2005年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円); 2004年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円); 2003年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円); 2002年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
• キーワード: 全球化学輸送モデル / 炭素含有エアロゾル粒子 / 土壌粒子 / 硫酸塩粒子 / 硝酸塩粒子 / 中国 / TRACE-P観測 / 東アジア / 全球モデル / 浮遊粒子状物質 / 大気汚染輸送 / 元素状炭素粒子 / 有機炭素粒子 / ヒマラヤ

研究概要

エアロゾル粒子の、地球の温暖化への定量的影響については大きな不確定性がある。その一つの原因は、エアロゾル粒子の粒径・組成・混合状態の違いによる、(1)太陽放射に対する"直接効果"の違い、(2)凝結核としての作用(能力)の違いに基づく雲生成の違い(放射に対する"間接効果")にある。本研究は、上記の研究の基礎とするため、人為、自然の各種の排出源のこれらのエアロゾルの組成に対する寄与を、東アジアを主対象に、全球スケールの中で明らかにすることを目的とした。
2001年2-4月にかけておこなわれたTRACE-P観測の期間に合わせて全球の化学輸送計算を行い全球エアロゾルモデルのパフォーマンスを検討した。北京、上海、ウルムチ、ラサ、西安、昆明、アモイ、ハルビンなど中国国内の多数の地上観測点でのTSP濃度および東京、大阪でのPM10濃度と計算エアロゾル濃度を比較検討した。また、計算によるエアロゾル組成推定も行った。さらに、炭素含有エアロゾル粒子について、有機炭素粒子と元素状炭素粒子に分け、化石燃料燃焼、バイオマス火災、植生起源等の全球排出源の調査を行い、2001年IPCCレポートに述べられている情報と比較した。また、黄砂等の土壌粒子フラックスおよびそれによる排出量分布についても検討を行った。
開発したモデル計算値と観測値の比較を行い、現状の格子長(2.5x2.5度)の下での全球モデルとしては、ほぼ妥当な結果と考えられ、特に東京、大阪についてはモデル計算値と観測の一致は良好であった。この両地点の場合、計算格子内にいずれも100点を越える観測点があり、これらの平均値との比較であったが、このことから観測値の格子代表性もモデル計算値との比較の上で重要なファクターと考えられる。今後、土壌粒子の粒径別発生比率の見直し、海洋起源粒子の導入が課題である。

研究成果

• [雑誌論文] Global chemical transport model for particulate matter : relative contribution of fuel combustion, biomass-fire, biogenic hydrocarbon, and soil dust emissions on aerosol concentrztion in cities in East Asia (2006)
  • 著者名/発表者名: Kitada, T.
  • 雑誌名: Proceedings of 8th Workshop on the Transport of Air Pollutants in Asia, IIASA, Laxenburg, Austria ページ: 1-5
• [雑誌論文] Impacts of Asian mega city emissions on regional air quality during spring 2001 (2005)
  • 著者名/発表者名: Guttikunda, S.K.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research. 110
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Study on the effect of porous fence on air quality and traffic noise level around a double-decked road structure-Evaluation by numerical model-. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tokairin, T.
  • 雑誌名: Environmental Monitoring and Assessment 105 ページ: 121-143
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Impacts of Asian megacity emissions on regional air quality during spring 2001 (2005)
  • 著者名/発表者名: Guttikunda, S.K.
  • 雑誌名: J.Geophysical Research 110,doi:10.1029/2004JD004921
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Study on the effect of porous fence on air quality and traffic noise level around a double-decked road structure-Evaluation by numerical model- (2005)
  • 著者名/発表者名: Tokairin, T.
  • 雑誌名: Environmental Monitoring and Assessment 105 ページ: 121-143
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Impacts of Asian megacity emissions on regional air quality during spring 2001 (2005)
  • 著者名/発表者名: Guttikunda, S.K., Tang, Y., Carmichael, G.R., Kurata, G., Pan, L., Streets, D.G., Woo, J.-H., Thongboonchoo, N., Fried, A.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 110
• [雑誌論文] Study on the effect of porous fence on air quality and traffic noise level around double-decked road structure -Evaluation by numerical model-. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tokairin, T., Kitada, T.
  • 雑誌名: Environmental Monitoring and Assessment 105 ページ: 121-143
• [雑誌論文] Relative contribution of fuel combustion, biomass-fire, biogenic hydrocarbon, and soil-dust emissions on aerosol concentration in cities over East Asia : numerical simulation of AGCTM (2005)
  • 著者名/発表者名: Kitada, T., Shirakawa, Y., Kurata, G., Yamamoto, K.
  • 雑誌名: Proceedings of the 9^<th> and 10^<th> Joint Seminar of JSPS MOE Core University Program on Urban Environment ページ: 409-416
• [雑誌論文] Estimation of the contribution of long-range transport from East Asia to the urban pollution in Japan (2005)
  • 著者名/発表者名: Kurata, G., Kitada, T.
  • 雑誌名: Proceedings of the 9^<th> and 10^<th> Joint Seminar of JSPS MOE Core University Program on Urban Environment ページ: 403-408
• [雑誌論文] Characteristics of air pollution concentration in Jakarta and its relationship with local flow field (2005)
  • 著者名/発表者名: Asep Sofyan, Kitada, T., Kurata, G.
  • 雑誌名: 第13回地球環境シンポジウム講演論文集 ページ: 123-127
  • NAID: 130004388219
• [雑誌論文] Numerical investigation of the effect of road structures on ambient air quality. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tokairin, T.
  • 雑誌名: Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 92 ページ: 85-116
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Relationship between Emission Sources and Airmass Characteristics in East Asia during TRACE-P Period. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kurata, G.
  • 雑誌名: Atmospheric Environment. 38 ページ: 6977-6987
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Estimation of the Emission Ratio of Hydrocarbons from Biomass Burning by Using Backward trajectory analysis from Airborne observation for East Asia. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kurata, G.
  • 雑誌名: Journal of Global Environment Engineering. 10 ページ: 39-51
  • NAID: 10024474619
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Analysis of factors regulating algal bloom in Mikawa Bay using eutrophication model (2004)
  • 著者名/発表者名: Anggara Kasih, G.A.
  • 雑誌名: Environmental Engineering Research 41 ページ: 613-624
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Numerical simulation of water quality response to nutrient loading and sediment resuspension in Mikawa Bay, Central Japan : Quantitative evaluation of the effects of nutrient reduction measures on algal blooms (2004)
  • 著者名/発表者名: Anggara Kasih, G.A.
  • 雑誌名: Hydrological Processes 18 ページ: 3037-3059
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Numerical simulation of air pollutant dispersion from double-decked road : effect of width ratio between ground and upper deck road (2004)
  • 著者名/発表者名: Tokairin, T.
  • 雑誌名: J.Global Environ.Eng. 10 ページ: 65-75
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Analysis of factors regulating algal bloom in Mikawa Bay using eutrophication model (2004)
  • 著者名/発表者名: Anggara Kasih, GA.
  • 雑誌名: Environmental Engineering Research 41 ページ: 613-624
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Numerical simulation of water quality response to nutrient loading and sediment resuspension in Mikawa Bay, Central Japan : Quantitative evaluation of the effects of nutrient reduction measures on algal blooms (2004)
  • 著者名/発表者名: Anggara Kasih, GA.
  • 雑誌名: Hydrological Processes 18 ページ: 3037-3059
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Numerical investigation of the effect of road structures on ambient air quality (2004)
  • 著者名/発表者名: Tokairin, T.
  • 雑誌名: J.Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 92 ページ: 85-116
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Numerical simulation of air pollutant dispersion from double- decked road : effect of width ratio between ground and upper deck road (2004)
  • 著者名/発表者名: Tokairin, T.
  • 雑誌名: J.Global Environ.Eng. 10 ページ: 65-75
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Relationship between Emission Sources and Airmass Characteristics in East Asia during TRACE-P Period (2004)
  • 著者名/発表者名: Kurata, G.
  • 雑誌名: Atmos.Environ. 38 ページ: 6977-6987
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Estimation of the Emission Ratio of Hydrocarbons from Biomass Burning by Using Backward trajectory analysis from Airborne observation for East Asia. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kurata, G.
  • 雑誌名: J.Global Environ.Eng. 10 ページ: 39-51
  • NAID: 10024474619
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Numerical investigation of the effect of road structures on ambient air quality. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tokairin, T., Kitada, T.
  • 雑誌名: Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 92 ページ: 85-116
• [雑誌論文] Study on the effect of porous fence on air quality and traffic noise level around a double-decked road structure-Evaluation by numerical model-. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tokairin, T., Kitada, T.
  • 雑誌名: Enviromental Monitoring and Assesment. (in press)
• [雑誌論文] Numerical simulation of air pollutant dispersion from double-decked road : effect of width ratio between ground and upper deck road. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tokairin, T., Kitada, T.
  • 雑誌名: Journal of Global Environment Engineering. 10 ページ: 65-75
  • NAID: 10024474641
• [雑誌論文] Relationship between Emission Sources and Airmass Characteristics in East Asia during TRACE-P Period. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kurata, G., Carmichael, G.R., Streets, D.B., Kitada, T., Tang, Y., Woo J.-H., Thongboonchoo, H.
  • 雑誌名: Atmospheric Environment. (in press)
• [雑誌論文] Estimation of the Emission Ratio of Hydrocarbons from Biomass Burning by Using Backward trajectory analysis from Airborne observation for East Asia. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kurata, G., Kitada, T., Carmichael, G.R., Tang, Y., Woo J.-H.
  • 雑誌名: Journal of Global Environment Engineering. 10 ページ: 39-51
  • NAID: 10024474619
• [雑誌論文] Impacts of dust on regional tropospheric chemistry during the ACE-Asia experiment : A model study with observations. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tang, Y., Carmichael, G.R., Kurata, G.et al.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research. 109
• [雑誌論文] Dynamics of air pollution transport in late wintertime over Kathmandu valley, Nepal : As revealed with numerical simulation (2003)
  • 著者名/発表者名: Kitada, T.
  • 雑誌名: J.Applied Meteorology 42 ページ: 1770-1798
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Evaluating Regional Emission Estimates Using the TRACE-P Observations (2003)
  • 著者名/発表者名: Carmichael, G. R.
  • 雑誌名: J.Geophysical Research 108
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Regional-Scale Chemical Transport Modeling in Support of Intensive Field Experiments : Overview and Analysis of the TRACE-P Observations (2003)
  • 著者名/発表者名: Carmichael, G. R.
  • 雑誌名: J.Geophysical Research 108
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Numerical simulation of late wintertime local flows in Kathmandu valley, Nepal : Implication for air pollution transport. (2003)
  • 著者名/発表者名: Regmi, R.P.
  • 雑誌名: J.Applied Meteorology 42 ページ: 389-403
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Human-air pollution exposure map of the Kathmandu valley, Nepal : Assessment based on chemical transport simulation. (2003)
  • 著者名/発表者名: Regmi, R.P.
  • 雑誌名: J.Global Environment Engineering 9 ページ: 89-109
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Impacts of Aerosols and Clouds on Photolysis Frequencies and Photochemistry during TRACE-P, PART II : Three-Dimensional Study Using a Regional Chemical Transport Model (2003)
  • 著者名/発表者名: Tang, Y.
  • 雑誌名: J.Geophysical Research 108
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Influences of Biomass Burning during TRACE-P Experiment Identified by the Regional Chemical Transport Model (2003)
  • 著者名/発表者名: Tang, Y.
  • 雑誌名: J.Geophysical Research 108
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The Contribution of Biomass and Biofuel Emissions to Trace Gas Distributions in Asia during the TRACE-P Experiment (2003)
  • 著者名/発表者名: Woo, J.-H.
  • 雑誌名: J.Geophysical Research 108
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Evaluating Regional Emission Estimates Using the TRACE-P Observations (2003)
  • 著者名/発表者名: Carmichael, G.R.
  • 雑誌名: J.Geophysical Research 108,Paper No.2002JD003116
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Regional-Scale Chemical Transport Modeling in Support of Intensive Field Experiments : Overview and Analysis of the TRACE-P Observations (2003)
  • 著者名/発表者名: Carmichael, G.R.
  • 雑誌名: J.Geophysical Research 108,Paper No.2002JD003117
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Dynamics of air pollution transport in late wintertime over Kathmandu valley, Nepal : As revealed with numerical simulation. (2003)
  • 著者名/発表者名: Kitada, T.
  • 雑誌名: J.Applied Meteorology 42 ページ: 1770-1798
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Impacts of Aerosols and Clouds on Photolysis Frequencies and Photochemistry during TRACE-P, PART II : Three-Dimensional Study Using a Regional Chemical Transport Model (2003)
  • 著者名/発表者名: Tang, Y.
  • 雑誌名: J.Geophysical Research 108,Paper No.2002JD003100
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Influences of Biomass Burning during TRACE-P Experiment Identified by the Regional Chemical Transport Model (2003)
  • 著者名/発表者名: Tang, Y.
  • 雑誌名: J.Geophysical Research 108,Paper No.2002JD003110
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The Contribution of Biomass and Biofuel Emissions to Trace Gas Distributions in Asia during the TRACE-P Experiment (2003)
  • 著者名/発表者名: Woo, J.-H.
  • 雑誌名: J.Geophysical Research 108,Paper No.2002JD003200
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [図書] Effects of Pollutants on Atmospheric Environment (2005)
  • 著者名/発表者名: Kitada, T.
  • 出版者: Nagoya University/UNESCO(分担執筆)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] エアロゾル用語集「化学輸送モデルとエアロゾル」 (2004)
  • 著者名/発表者名: 北田 敏廣
  • 総ページ数: 2
  • 出版者: 京都大学学術出版会
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] エアロゾル用語集(日本エアロゾル学会編(分担執筆)) (2004)
  • 著者名/発表者名: 北田敏廣
  • 出版者: 京都大学出版会
• [文献書誌] Kitada, T., Regmi, R.P.: "Dynamics of air pollution transport in late wintertime over Kathmandu valley, Nepal : As revealed with numerical simulation"Journal of Applied Meteorology. Vol.42. 1770-1798 (2003)
• [文献書誌] Regmi, R.P., Kitada, T.: "Human-air pollution exposure map of the Kathmandu valley, Nepal : Assessment based on chemical transport simulation"Journal of Global Environment Engineering. Vol.9. 89-109 (2003)
• [文献書誌] Tokairin, T., Kitada, T.: "Numerical investigation of the effect of road structures on ambient air quality : For their better design"Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. Vol.92. 85-116 (2004)
• [文献書誌] Carmichael, G.R., Tang, Y., Kurata, G., et al.: "Regional-Scale Chemical Transport Modeling in Support of Intensive Field Experiments : Overview and Analysis of the TRACE-P Observations"Journal of Geophysical Research. 108. No.2002JD003117 (2003)
• [文献書誌] Carmichael, G.R., Tang, Y., Kurata, G., et al.: "Evaluating Regional Emission Estimates Using The TRACE-P Observations"Journal of Geophysical Research. 108. No.2002JD003116 (2003)
• [文献書誌] Yamamoto, K., Kasahara, M., Kitada, T., Kurata, K.: "New approaches for development of emission inventories of soil dust for transport models"IUGG2003. MCO1/03P/D-15 (2003)
• [文献書誌] Regmi, R.P., Kitada, T., Karate, G.: "Numerical simulation of late wintertime local flows in Kathmandu valley, Nepal : Implication for air pollution transport"Journal of Applied Meteorology. 42. 389-403 (2003)
• [文献書誌] Kitada, T., Regmi, R.P.: "Dynamics of air pollution transport in late wintertime over Kathmandu valley, Napal : As revealed with numerical simulation"Journal of Applied Meteorology. (to appear).
• [文献書誌] Regmi, R.P., Kitada, T: "Human-air pollution exposure map of the Kathmandu valley, Nepal : Assessment based on chemical transport simulation"Journal of Global Environment Engineering. Vol.9(to appear). (2003)
• [文献書誌] Carmichael, G.R., Tang, Y., Kurata, G., et al.: "Regional-Scale Chemical Transport Modeling in Support of Intensive Field Experiments : Overview and Analysis of the TRACE-P Observations"J. Geophysical Research. (to appear).
• [文献書誌] Kitada, T., Kurata, Yamamoto, K.et al.: "Global Chemical Transport Model with Refined Mesh for East Asian Area -Evaluation of Relative Importance of Various Emssion Sources on Aerosol and Ozone"8-th International Conference on Atmospheric Sciences and Application To Air Quality. 37 (2003)
• [文献書誌] Yamamoto, K., Aoyama, M., Ito, K., Kasahara, M., Kitada, T., Kurata, G.: "Development of long-range transport model for mineral dust in East Asia"6-th International Aerosol Conference. 381