| 研究課題/領域番号 |
14204055
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
地球化学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
河村 公隆 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (70201449)
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| 研究分担者 |
持田 陸宏 北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (10333642)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
56,680千円 (直接経費: 43,600千円、間接経費: 13,080千円)
2004年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
2003年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2002年度: 36,400千円 (直接経費: 28,000千円、間接経費: 8,400千円)
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| キーワード | 二次有機エアロゾル / エアロゾルの水蒸気吸収特性 / 粒子発生装置 / エアロゾルの粒径分布 / エイトケン粒子 / タンデムDMA装置 / 東京での大気観測 / 安定炭素同位体比 / タンデム型DMA装置 / 測定の自動化 / 森林観測 |
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| 研究概要 |
初年度にタンデム型ディファレンシャルモビリティアナライザー(TDMA)装置を作成し、更に、野外観測および室内実験において粒子の吸湿特性を測定するためのHygroscopicity Tandem Differential Mobility Analyzer (H-TDMA)装置の機能を追加した。2年度に、レボグルコサン、グルコースなどバイオマス燃焼によって大気中に放出される有機物の吸湿特性をH-TDMA装置により測定し、その吸湿成長係数を決定した。その結果、これらの有機物は高い吸湿性を持ち凝結核としての能力が高いことがわかった。
3年度は、TDMA装置、ハイボリュームエアサンプラー、デニューダーサンプラーなどを用いて、東京での夏の大気観測(7月から10月)を行い、以下の研究成果を得た。
1.エアロゾル試料中に低分子ジカルボン酸、ケトカルボン酸、ジカルボニルを測定し、シュウ酸が観測時間および期間を通して最も高い濃度を示す水溶性成分であることを確認した。またシュウ酸や他のジカルボン酸、ケト酸などの濃度は、早朝から昼にかけて急激に(3-15倍)増加し、夏の都市大気中では光化学反応による極性有機物の生成が明らかになった。
2.有機炭素(OC)、黒色炭素、水溶性有機炭素(WSOC)の測定も行い、カルボン酸濃度との比較をした。その結果、ジカルボン酸が有機炭素に占める割合は1-3%で変動し正午に最大を示すことが解った。また、晴天の日にはOCに占めるWSOCの割合も昼にピークを示し、水溶性の有機物は他の有機物に比べて選択的に光化学的生成をしている実体が明らかになった。
3.TDMAを用いて大気エアロゾルの吸湿特性を調べた。100ミクロンの大気粒子を第1段のDMAにて分級した後、粒子を加湿して第2段のDMAに導入し吸湿した粒子の成長率を測定した。その結果、昼間のエアロゾル粒子では粒子の成長が認められ吸湿性のエアロゾルが二次的に生成していることが確認できた。また、吸湿成長率は午前よりも午後に大きくなることがわかった。この結果は、より吸湿性に富む微粒子が光化学反応の進行とともに生成されており、それが午後にかけてより水溶性になっていることを示唆している。また吸湿特性は100nmよりも200nmサイズの粒子でより顕著であった。このことは二次有機エアロゾルの生成と関係があることを意味している。
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