オゾンゾンデと化学輸送モデルの統合による東南アジアオゾン増大現象の解明

• 研究課題/領域番号: 16K00535
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 国立研究開発法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 荻野 慎也 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 大気海洋相互作用研究分野, 主任研究員 (80324937)
• 研究分担者: 宮崎 和幸 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究開発センター, 招聘主任研究員 (30435838)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: オゾン / オゾンゾンデ / 大気汚染 / インドシナ半島 / 化学輸送モデル / 科学輸送モデル / 物質輸送

研究成果の概要

対流圏オゾンは主要な温暖化物質の一つとして地球環境変動の理解と予測のために重要であるが、観測的な制約からその動態は十分に理解されていない。本研究ではハノイ上空に見出された春季オゾン増大現象を化学輸送モデルで再現し、その原因をインドシナ半島北部の焼畑であると特定した。ハノイ上空のオゾン増大は、発生したオゾンが春季特有の対流混合とモンスーン循環により東方に輸送された結果として理解できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、東南アジア域で発生したオゾンの輸送メカニズムを解明するとともに、さらに東方へ全球的に輸送されることをも示した。このことは、今後の予測される全球的なオゾン変動の解釈に役立つものと考えられる。また、モデルで再現されたオゾン濃度は観測されるものと比べて低いものであった。今後、これらの点に関する再現性向上を図り、地球環境変動と強く関係するオゾン濃度変動の理解と予測に貢献できる可能性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Balance of Emission and Dynamical Controls on Ozone During the Korea-United States Air Quality Campaign From Multiconstituent Satellite Data Assimilation (2019)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki K.、Sekiya T.、Fu D.、Bowman K. W.、Kulawik S. S.、Sudo K.、Walker T.、Kanaya Y.、Takigawa M.、Ogochi K.、Eskes H.、Boersma K. F.、Thompson A. M.、Gaubert B.、Barre J.、Emmons L. K.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Atmospheres 巻: 124 号: 1 ページ: 387-413
  • DOI: 10.1029/2018jd028912
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ozonesonde Quality Assurance: The JOSIE-SHADOZ (2017) Experience (2019)
  • 著者名/発表者名: Thompson A. M., Smit H. G., Witte J. C., R.M. Stauffer, B.J. Johnson, G. Morris, P. von der Gathen, R. Van Malderen, J. Davies, A. Piters, M. Allaart, F. Posny, R. Kivi, P. Cullis, N.T. Hoang Anh, E. Corrales, T. Machinini, F.R. da Silva, G. Paiman, K. Thiong, Z. Zainal, G.B. Brothers, Ogino S.-Y., et al.
  • 雑誌名: Bulletin of the American Meteorological Society 巻: 100 号: 1 ページ: 155-171
  • DOI: 10.1175/bams-d-17-0311.1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Development and Decay Processes of Dual Inversion Layers in Winter over the Northwest Coast of the South China Sea (2018)
  • 著者名/発表者名: Nodzu Masato I.、Ogino Shin-Ya、Matsumoto Jun
  • 雑誌名: Journal of Climate 巻: 31 号: 3 ページ: 1245-1266
  • DOI: 10.1175/jcli-d-16-0907.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of ACCMIP ozone simulations and ozonesonde sampling biases using a satellite-based multi-constituent chemical reanalysis (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki Kazuyuki、Bowman Kevin
  • 雑誌名: Atmospheric Chemistry and Physics 巻: 17 号: 13 ページ: 8285-8312
  • DOI: 10.5194/acp-17-8285-2017
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Decadal changes in global surface NOx emissions from multi-constituent satellite data assimilation (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, K., Eskes, H., Sudo, K., Boersma, K. F., Bowman, K., and Kanaya, Y
  • 雑誌名: Atmos. Chem. Phys 巻: 17 号: 2 ページ: 807-837
  • DOI: 10.5194/acp-17-807-2017
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] The Value of Homogenized Ozonesonde Networks: Twenty Years in the SHADOZ (2019)
  • 著者名/発表者名: Jacquelyn C. Witte, Greenbelt, MD, A. M. Thompson, B. Johnson, G. J. R. Coetzee, F. Posny, H. Voemel, S.-Y. Ogino, M. Mohamad, R. Stubi, G. Romanens, F. R. da Silva, N. Komala, M. Fujiwara, A. Piters, M. Maata, F. Mani, and H. B. Selkirk
  • 学会等名: 99th American Meteorological Society Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Observational results from ozone and water vapor soundings in Hanoi, Vietnam (2019)
  • 著者名/発表者名: Shin-Ya Ogino
  • 学会等名: 2nd Joint Meeting of Cryogenic Air Sampling Group and SOWER Group in 2018
• [学会発表] Ozone transport over the southeast Asian region revealed by the ozonesonde observations in Hanoi, Vietnam (2018)
  • 著者名/発表者名: Shin-Ya Ogino, Masato Shiotani, M. Fujiwara, F. Hasebe, K. Miyazaki, Anne Thompson, Jacquelyn Witte, Ngyuen Thi Tan Thanh, Hoang Gia Hiep, Nguyen Vinh Thu, Hoang Thuy Ha, Ngo Duc Thanh, Dinh Duc Tu, Nga Lai, Nguyen Hoang Anh, and colleagues
  • 学会等名: Mini-Workshop on Upper-Air Sounding and Air Quality
• [学会発表] Applications of satellite, ozonesonde, and aircraft measurements and chemical transport models on air quality research (2018)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Miyazaki
  • 学会等名: Mini-Workshop on Upper-Air Sounding and Air Quality
• [学会発表] Twenty years in the SHADOZ: Milestones in reprocessing and uncertainties (2018)
  • 著者名/発表者名: Witte Jacquelyn C, Thompson Anne M, Johnson Bryan J, Gert Coetzee, Francoise Posny, Holger Vomel, Ogino Shin-Ya, Maznorizan Mohamad, Rene Stubi, Gonzague Romanens, Francisco Raimundo, Ankie Piters, Matakita Maata, Francis Mani, Henry Selkirk, Ninong Komala, Fujiwara Masatomo
  • 学会等名: AGU Fall meeting 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Application of multi-constituent satellite data assimilation for KORUS-AQ (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, K., T. Sekiya, D. Fu, K. W. Bowman, T. Walker, S. S. Kulawik, K. Sudo, Y. Kanaya, M. Takigawa, K. Ogochi, B. Gaubert, J. Barre, L. Emmons
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2017
  • 国際学会
• [学会発表] A tropospheric chemistry reanalysis based on multi-constituent satellite data assimilation and its application for KORUS-AQ (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, K., T. Sekiya, H. Eskes, F. Boersma, D. Fu, K. Bowman, Susan S. Kulawik, T. Walker, K. Sudo, Y. Kanaya, M. Takigawa, K. Ogochi, B. Gaubert, J. Barre, L. Emmons, A tropospheric chemistry reanalysis based on multi-constituent satellite data assimilation and its application for KORUS-AQ
  • 学会等名: 2017 annual conference of Korean Society for Atmospheric Environment
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Decadal changes in global surface NOx emissions from multi-constituent satellite data assimilation (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, K., H. Eskes, F. Boersma, K. Bowman, Y. Kanaya, T. Sekiya
  • 学会等名: 18th GEIA Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Application of multiple-species satellite data assimilation for KORUS-AQ and air quality monitoring over East Asia (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, K., T. Sekiya, D. Fu, K. W. Bowman, S. S. Kulawik, K. Sudo, Y. Kanaya, M. Takigawa, K. Ogochi, B. Gaubert, J. Barre, L. Emmons, and KORUS-AQ team
  • 学会等名: AOGS 14th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Evaluation of ACCMIP and CCMI ozone simulations using a multi-constituent chemical reanalysis (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, K., K. Bowman
  • 学会等名: Chemistry-Climate Model Initiative Science Workshop
  • 国際学会
• [学会発表] Development of a tropospheric chemistry data assimilation system: GEOS-Chem-EnKF (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, K., K. Bowman, K. Yumimoto, T. Walker
  • 学会等名: The 8th International GEOS-Chem Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] A tropospheric chemistry reanalysis based on an assimilation of the A-Train窶冱 multi-sensor system (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, K., H. Eskes, K. Sudo, K. W. Bowman, F. Boersma, D. Fu, S. S. Kulawik, E. Wong, T. Sekiya
  • 学会等名: 3rd International A-Train Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Decadal changes in global surface NOx emissions from multi-constituent satellite data assimilation (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, K., H. Eskes, K. Sudo, K. F. Boersma, K. W. Bowman, Y. Kanaya
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2016
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2016-12-16
  • 国際学会
• [学会発表] Application of tropospheric chemistry reanalysis to chemical OSSE studies (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, K. and K. Bowman
  • 学会等名: Second Workshop on Atmospheric Composition Observation System Simulation Experiments (OSSEs)
  • 発表場所: Reading, UK
  • 年月日: 2016-11-11
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A tropospheric chemistry reanalysis based on multi-constituent satellite data assimilation (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, K
  • 学会等名: University of Toronto Noble seminar series
  • 発表場所: Toronto, Canada
  • 年月日: 2016-10-03
  • 国際学会 / 招待講演