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西部北太平洋における有機エアロゾルの粒径分布

研究課題

研究課題/領域番号 14F04315
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 環境動態解析
研究機関中部大学 (2016)
北海道大学 (2014-2015)

研究代表者

河村 公隆  中部大学, 中部高等学術研究所, 教授 (70201449)

研究分担者 DESHMUKH DHANANJAY  中部大学, 中部高等学術研究所, 外国人特別研究員
DESHMUKH Dhananjay  北海道大学, 低温科学研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2016年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2015年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2014年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード有機エアロゾル / シュウ酸 / 西部北太平洋 / 大気微粒子 / 粒径分布 / ジカルボン酸 / ケトカルボン酸 / ジカルボニル / 大気エアロゾル / 沖縄 / αージカルボニル / 光化学的生成 / インド / エアロゾル / 不飽和脂肪酸 / インドモンスーン
研究実績の概要

シュウ酸を優位とする低分子ジカルボン酸は、有機エアロゾルの主要な成分であり、それらは最大で有機炭素の20%を占める。ジカルボン酸は極性が高く水溶性であるため、雲凝結核(CCN)として雲の生成、気候変動、地球の水循環に重要な役割を果たす。これらは、人為起源および植物起源の揮発性有機物(VOC)の大気酸化によっても生成されることから、ジカルボン酸の二次的生成は大気中の有機エアロゾルの組成を大きく支配する要因となっている。
本研究の目的は、インド等で採取したエアロゾルを粒径サイズ毎に9段階で分級し(0.43 μm以下から10 μm以上)、それぞれの画分に存在するジカルボン酸の濃度・組成をガスクロマトグラフィー(GC), GC/MSを用いて詳細に解明しようとするものである。本研究では、構造異性体を含めて50種以上の化学種を同定することができた。また、ジカルボン酸に加えて、それらの前駆体であるケトカルボン酸、α-ジカルボニル、更には、植物起源の脂肪酸も測定した。本研究を実施することにより、様々な起源と生成機構を持つ異なった成分の解析から、粒径分布の情報を解明できつつある。VOCの酸化によって生成するジカルボン酸は微細粒子に存在するのに対して、植物のワックス起源の脂肪酸が酸化されることによって生成するアゼライン酸(C9)(不飽和脂肪酸のオゾン酸化によって生成)は粗大粒子に濃集されるという傾向が分析結果から得られた。
本研究で分離したジカルボン酸の安定炭素同位体比(δ13C)をGC/Combustion/Isotope ratio MSを用いて測定する予定であるが、この方法で得られたデータは、ジカルボン酸の起源と光化学的変質(Aging)の情報を提供してくれる。そのため、濃度情報に加えて、有機エアロゾルの起源や光化学的変質の程度をエアロゾルの粒径サイズ毎に評価することが可能となる。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 5件、 査読あり 11件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (12件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Indian Institute of Technology(India)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Institute of Atmospheric Physics, CAS(China)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Washington(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Sources and formation processes of water-soluble dicarboxylic acids, ω-oxocarboxylic acids, α-dicarbonyls, and major ions in summer aerosols from eastern central India2017

    • 著者名/発表者名
      Dhananjay Deshmukh, Kimitaka Kawamura, Manas Deb, and Suresh Kumar Reddy Boreddy
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.-Atmos.

      巻: 122 号: 6 ページ: 3630-3652

    • DOI

      10.1002/2016jd026246

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Contributions and source identification of biogenic and anthropogenic hydrocarbons to secondary organic aerosols during 2014 at Mt. Tai2017

    • 著者名/発表者名
      Y.H. Zhu, L.X. Yang, K. Kawamura, D. R. Blake, K. Ono, W.X. Wang
    • 雑誌名

      Enironmental Pollution

      巻: 220 ページ: 863-872

    • DOI

      10.1016/j.envpol.2016.10.070

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A review of dicarboxylic acids and related compounds in atmospheric aerosols: Molecular distributions, sources and transformation2016

    • 著者名/発表者名
      Kimitaka Kawamura and Srinivas Bikkina
    • 雑誌名

      Atmospheric Research

      巻: 170 ページ: 140-160

    • DOI

      10.1016/j.atmosres.2015.11.018

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dicarboxylic acids, oxoacids, benzoic acid, α-dicarbonyls, WSOC, OC, and ions in spring aerosols from Okinawa Island in the western North Pacific Rim: Size distributions and formation processes2016

    • 著者名/発表者名
      D. K. Deshmukh, K. Kawamura, M. Lazaar, B. Kunwar and S. K. R. Boreddy
    • 雑誌名

      Atmos. Chem. Phys.

      巻: 16 号: 8 ページ: 5263-5282

    • DOI

      10.5194/acp-16-5263-2016

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dicarboxylic acids, ω-oxocarboxylic acids, -dicarbonyls, WSOC, OC, EC and inorganic ions in wintertime size-segregated aerosols from central India: Sources and formation processes2016

    • 著者名/発表者名
      Dhananjay Kumar Deshmukh, Kimitaka Kawamura and Manas Kanti Deb
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 161 ページ: 27-42

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2016.06.107

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Penetration of biomass-burning emissions from South Asia through the Himalayas: new insights from atmospheric organic acids2015

    • 著者名/発表者名
      Zhiyuan Cong, Kimitaka Kawamura, Shichang Kang, and Pingqing Fu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 号: 1 ページ: 9580-9580

    • DOI

      10.1038/srep09580

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hygroscopic properties of particles nebulized from water extracts of aerosols collected at Chichijima Island in the western North Pacific: Outflow region of Asian dust2014

    • 著者名/発表者名
      Boreddy, S. K. R., K. Kawamura, and J. Jung
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.-Atmospheres

      巻: 119 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1002/2013jd020626

    • NAID

      120005456999

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation and evolution of biogenic secondary organic aerosol over a forest site in Japan2014

    • 著者名/発表者名
      Han, Y., Y. Iwamoto, T. Nakayama, K. Kawamura, and M. Mochida
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.-Atmospheres

      巻: 119 号: 1 ページ: 259-273

    • DOI

      10.1002/2013jd020390

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stable carbon isotopic compositions of low-molecular weight dicarboxylic acids, glyoxylic acid and glyoxal in tropical aerosols: Implications for photochemical processes of organic aerosols2014

    • 著者名/発表者名
      Mkoma, S. L., K. Kawamura, and E. Tachibana
    • 雑誌名

      Tellus B

      巻: 66 号: 1 ページ: 23702-23702

    • DOI

      10.3402/tellusb.v66.23702

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kawamura (2014), Seasonal distributions and sources of low molecular weight dicarboxylic acids, ω-oxocarboxylic acids, pyruvic acid, α-dicarbonyls and fatty acids in ambient aerosols from subtropical Okinawa in the western Pacific Rim2014

    • 著者名/発表者名
      Kunwar B. and K. Kawamura
    • 雑誌名

      Environ. Chem.

      巻: 119 号: 6 ページ: 673-689

    • DOI

      10.1071/en14097

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hygroscopic behavior of water-soluble matter extracted from biomass burning aerosols collected at a rural site in Tanzania, East Africa2014

    • 著者名/発表者名
      Boreddy, S. K. R., K. Kawamura, S. Mkoma and P. Fu
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.

      巻: 119 号: 21

    • DOI

      10.1002/2014jd021546

    • NAID

      120005603795

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Decadal and seasonal distributions of low molecular weight dicarboxylic acids and related compounds, and their stable carbon isotope ratios in the remote marine aerosols from the western North Pacific2016

    • 著者名/発表者名
      Kimitaka Kawamura and Eri Tachibana
    • 学会等名
      IGAC2016
    • 発表場所
      Breckenridge, Colorado, USA
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Seasonal and Decadal Variations of Stable Carbon Isotopic Composition of Oxalic, Malonic and Succinic Acids in Marine Aerosols from the Western North Pacific2016

    • 著者名/発表者名
      Kawamura K. and Tachibana E.
    • 学会等名
      Goldschmidt 2016
    • 発表場所
      横浜国際平和会議場 (神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Radiocarbon Measurement of Carbonaceous Aerosols in the Outflow from Northeast China2016

    • 著者名/発表者名
      Zhang Y. Kawamura K., Agrios K., Lee M., and Szidat S.
    • 学会等名
      Goldschmidt 2016
    • 発表場所
      横浜国際平和会議場 (神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Miyazaki Y., CContribution of Dissolved Organic Carbon to Submicron Water-Soluble Organic Aerosols in the Marine Boundary Layer over the Eastern Equatorial Pacific, Goldschmidt 2016oburn S., Ono K. Ho D. Pierce B., Kawamura K and Volkamer R.2016

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki Y., Coburn S., Ono K. Ho D. Pierce B., Kawamura K and Volkamer R.
    • 学会等名
      Goldschmidt 2016
    • 発表場所
      横浜国際平和会議場 (神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Hygroscopic Growth and Cloud Condensation Nuclei Activity of Oxalic Acid and its Inorganic Salts2016

    • 著者名/発表者名
      Boreddy S. K. R. Kawana K. and Kawamura K.
    • 学会等名
      Goldschmidt 2016
    • 発表場所
      横浜国際平和会議場 (神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Size distributions and formation pathways of organic and inorganic constituents in spring aerosols from Okinawa Island in the western North Pacific Rim: an outflow region of Asian dust2015

    • 著者名/発表者名
      Dhananjay Kumar Deshmukh, Manuel Lazaar, Eri Tachibana, and Kimitaka Kawamura,
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Water-soluble dicarboxylic acids and major ions in size-resolved aerosols at an urban site in India during summer: Size distribution and sources2015

    • 著者名/発表者名
      D.K. Deshmukh, K. Kawamura, M.K. Deb, and S.K.R. Boreddy
    • 学会等名
      第33回 日本有機地球化学シンポジウム (2015年札幌シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学低温科学研究所 (北海道、札幌市)
    • 年月日
      2015-08-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Seasonal Cycles of Water-soluble Organic Nitrogen Aerosols in a Deciduous Broadleaf Forest in Northern Japan2014

    • 著者名/発表者名
      Yuzo MIYAZAKI, P. FU, Kaori ONO, Eri TACHIBANA, Katsumi YAMANOI, Kimitaka KAWAMURA
    • 学会等名
      11th Annual Meeting of Asia Oceania Geosciences Society
    • 発表場所
      ROYTON Sapporo,Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Fluorescence Characterization of Water-soluble Organic Matter in the High Arctic Atmosphere2014

    • 著者名/発表者名
      P. FU, Kimitaka KAWAMURA, Yohei YAMASHITA, Jing CHEN, Mingyue QIN, Yele SUN, Zifa WANG, Leonard BARIE
    • 学会等名
      11th Annual Meeting of Asia Oceania Geosciences Society
    • 発表場所
      ROYTON Sapporo,Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] What Controls the Atmospheric Abundances of Dicarboxylic Acids in the Open Ocean : Insights from the Western North Pacific2014

    • 著者名/発表者名
      Srinivas BIKKINA, Kimitaka KAWAMURA, Yuzo MIYAZAKI, P. FU
    • 学会等名
      11th Annual Meeting of Asia Oceania Geosciences Society
    • 発表場所
      ROYTON Sapporo,Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Seasonal Variations and Origins of Dicarboxylic Acids and Related Polar Compounds in Northeast Asian Aerosols2014

    • 著者名/発表者名
      Chandra Mouli PAVULURI, Kimitaka KAWAMURA, Eri TACHIBANA
    • 学会等名
      11th Annual Meeting of Asia Oceania Geosciences Society
    • 発表場所
      ROYTON Sapporo,Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Molecular Distribution of Water-soluble Dicarboxylic Acids and Related Compounds in Size-segregated Aerosols from Eastern Central India2014

    • 著者名/発表者名
      Dhananjay Kumar DESHMUKH, Kimitaka KAWAMURA
    • 学会等名
      11th Annual Meeting of Asia Oceania Geosciences Society
    • 発表場所
      ROYTON Sapporo,Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 低温環境の科学事典2016

    • 著者名/発表者名
      河村公隆、大島慶一郎、小達恒夫、川村賢二、佐埼元、杉山愼、関宰、宮崎雄三、高橋晃周、西岡純、原登志彦、福井学、藤吉康志、三寺史夫、本山秀明、渡部直樹
    • 総ページ数
      432
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 河村公隆のホームページ [Kimitaka Kawamura]

    • URL

      http://www.isc.chubu.ac.jp/kawamura/kawamura/homepage.htm

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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