オープンパス超長光路吸収分光法を用いたエアロゾルおよび雲粒計測装置の開発と応用

• 研究課題/領域番号: 16K12581
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 長崎大学 (2018); 名古屋大学 (2016-2017)
• 研究代表者: 中山 智喜 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(環境), 准教授 (40377784)
• 研究分担者: 松見 豊 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 研究員 (30209605)
• 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: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 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: 環境変動 / 気候変動 / 環境分析

研究成果の概要

キャビティリングダウン分光法を用いたオープンパスタイプのエアロゾル消散係数計測装置を新規に開発して、性能評価試験を実施した。粒子を除去した条件での連続測定や、実大気粒子の試験測定などを実施し、開発した装置が実大気の相対湿度環境下でエアロゾル消散係数のリアルタイム直接観測に適用可能であることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発したオープンパスタイプのエアロゾル消散係数計測装置を用いた実大気観測研究を進めることで、エアロゾル粒子が吸湿成長して太陽光の光散乱量が増加する程度や、吸湿成長に伴い雲粒を生成する過程に関する知見が得られると考えられる。その結果、エアロゾル粒子が気候や大気環境に及ぼす影響に関する、より詳細な理解が得られると期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Characterizing PM2.5 in Hanoi with New High Temporal Resolution Sensor (2018)
  • 著者名/発表者名: Ly Bich-Thuy、Matsumi Yutaka、Nakayama Tomoki、Sakamoto Yosuke、Kajii Yoshizumi、Nghiem Trung-Dung
  • 雑誌名: Aerosol and Air Quality Research 巻: 18 号: 9 ページ: 2487-2497
  • DOI: 10.4209/aaqr.2017.10.0435
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effect of Oxidation Process on Complex Refractive Index of Secondary Organic Aerosol Generated from Isoprene (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakayama Tomoki、Sato Kei、Imamura Takashi、Matsumi Yutaka
  • 雑誌名: Environmental Science & Technology 巻: 52 号: 5 ページ: 2566-2574
  • DOI: 10.1021/acs.est.7b05852
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development and evaluation of a palm-sized optical PM2.5 sensor (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakayama Tomoki、Matsumi Yutaka、Kawahito Keiko、Watabe Yoshifumi
  • 雑誌名: Aerosol Science and Technology 巻: 52 号: 1 ページ: 2-12
  • DOI: 10.1080/02786826.2017.1375078
  • 査読あり
• [雑誌論文] Missing ozone-induced potential aerosol formation in a suburban deciduous forest (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakayama T., Kuruma Y., Matsumi Y., Morino Y., Sato K., Tsurumaru H., Ramasamy S., Sakamoto Y., Kato S., Miyazaki Y., Mochizuki T., Kawamura K., Sadanaga Y., Nakashima Y., Matsuda K., Kajii Y.
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: 171 ページ: 91-97
  • DOI: 10.1016/j.atmosenv.2017.10.014
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Application of Spectroscopic Techniques for the Characterization of Atmospheric Particulate Matters (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Nakayama
  • 学会等名: The 40th Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] エアロゾル粒子の光学特性のその場計測の現状と課題 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中山智喜
  • 学会等名: 第59回大気環境学会年会
  • 招待講演
• [学会発表] ブラックおよびブラウンカーボン粒子の光学特性の実験および観測研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中山智喜
  • 学会等名: 日本気象学会2018年度秋季大会
  • 招待講演
• [学会発表] Development and Application of a New Palm-Sized Optical PM2.5 Sensor (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Nakayama, Y. Matsumi
  • 学会等名: International Aerosol Conference (IAC2018)
  • 国際学会
• [学会発表] Laboratory and observational studies on optical properties of carbonaceous particles (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakayama, T., Matsumi, Y.
  • 学会等名: Symposium on Frontiers of Atmospheric Aerosol Studies: Toward the Understanding of the Health and Climatic Effects
  • 国際学会
• [学会発表] Development and applications of a palm-sized optical PM2.5 sensor: Personal exposure measurements and installation in Asian countries (2018)
  • 著者名/発表者名: Matsumi, Y., Nakayama, T.
  • 学会等名: Symposium on Frontiers of Atmospheric Aerosol Studies: Toward the Understanding of the Health and Climatic Effects
• [学会発表] Application of spectroscopic techniques for the characterization of atmospheric particulate matters (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakayama, T.
  • 学会等名: Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS) 2018
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Effect of oxidation process on optical properties of secondary organic aerosol generated from isoprene (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakayama, T., Sato, K., Imamura, T., Matsumi, Y.
  • 学会等名: 33rd Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
  • 国際学会
• [学会発表] 東京多摩丘陵における実大気へのオゾン添加による二次粒子生成の観測：エアロゾル生成モデル計算との比較 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中山智喜, 車裕輝, 松見豊, 森野悠, 佐藤圭, 鶴丸央, S. Ramasamy, 坂本陽介, 加藤俊吾, 宮﨑雄三, 望月智貴, 河村公隆, 定永靖宗, 中嶋吉弘, 松田和秀, 梶井克純
  • 学会等名: 第34回エアロゾル科学・技術研究討論会
• [学会発表] 都市近郊森林における実大気へのオゾン添加による二次粒子生成の観測：未知のSOA生成過程の存在 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中山智喜, 車裕輝, 松見豊, 森野悠, 佐藤圭, 鶴丸央, S. Ramasamy, 坂本陽介, 加藤俊吾, 宮﨑雄三, 望月智貴, 河村公隆, 定永靖宗, 中嶋吉弘, 松田和秀, 梶井克純
  • 学会等名: 第23回大気化学討論会
• [学会発表] 夏季名古屋における単一粒子光散乱角度分布の観測：エアロゾルの球形度・混合状態の推定と化学成分との比較 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中川真秀, 中山智喜, 笹子宏史, 車裕輝, 矢井ひかり, 小川修平, 鄧彦閣, 持田陸宏, 松見豊
  • 学会等名: 第34回エアロゾル科学・技術研究討論会
• [学会発表] 単一粒子の光散乱全角度分布計測装置の開発と性能評価-エアロゾル粒子による放射影響推定の不確実性の低減のために- (2016)
  • 著者名/発表者名: 中川真秀、中山智喜、笹子宏史、上田紗也子、D. S. Venables、松見豊
  • 学会等名: 日本気象学会2016年度秋季大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2016-10-26
• [学会発表] エアロゾル散乱全角度分布同時計測装置で測定した光学特性と化学成分の関連 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中川真秀、中山智喜、笹子宏史、車裕輝、矢井ひかり、小川修平、鄧彦閣、持田陸宏、松見豊
  • 学会等名: 第22回大気化学討論会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2016-10-12
• [学会発表] エアロゾル光散乱全角度分布計測装置の開発と性能評価-大気中のサブミクロンの単一粒子による光散乱角度分布測定- (2016)
  • 著者名/発表者名: 中川真秀、中山智喜、松見豊
  • 学会等名: 第33回エアロゾル科学・技術研究討論会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2016-08-31
  • 招待講演
• [学会発表] 有機エアロゾルの光学特性の研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中山智喜
  • 学会等名: 北大低温研研究集会「有機エアロゾルに関する大気化学的研究：組成、起源、および、光化学的変質」
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2016-08-01
• [学会発表] 開発したエアロゾル散乱全角度分布同時計測装置を用いた実大気粒子の測定 -散乱角度分布と化学組成の比較- (2016)
  • 著者名/発表者名: 中川真秀、中山智喜、笹子宏史、車裕輝、矢井ひかり、小川修平、鄧彦閣、持田陸宏、松見豊
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2016年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2016-05-22
• [学会発表] Development and performances of a PM2.5 single-particle polar nephelometer: Estimation of components of individual particles from their optical properties (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Nakagawa, H. Sasago, T. Nakayama, S. Ueda, Y. Matsumi
  • 学会等名: ImPACT International Symposium on InSECT 2016
  • 発表場所: Nagoya University, Nagoya、Japan.
  • 年月日: 2016-04-26
  • 国際学会
• [図書] 低温環境の科学事典 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中山智喜、他152名
  • 総ページ数: 411
  • 出版者: 朝倉書店