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多地点同時リモートセンシング観測による都市圏の大気環境動態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K00529
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
研究機関福岡大学

研究代表者

高島 久洋  福岡大学, 理学部, 准教授 (20469620)

研究分担者 入江 仁士  千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 准教授 (40392956)
乙部 直人  福岡大学, 理学部, 助教 (70320273)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード都市大気 / 大気環境 / リモートセンシング / 二酸化窒素 / 越境大気汚染 / 人工衛星観測 / リモートセンシング観測 / 窒素酸化物 / 都市大気環境 / 大気境界層
研究成果の概要

都市大気汚染物質の拡散過程を明らかにするため、MAX-DOAS法と呼ばれるリモートセンシング手法による大気汚染物質の鉛直分布観測を、福岡平野内4地点で実施した。二酸化窒素の観測から、都市部で排出された汚染物質が、局地内循環により水平・鉛直に拡散する過程の可視化に成功した。ドップラーライダーと呼ばれる装置を用いて福岡平野内の風の3次元観測を行い、汚染物質の拡散が風と整合的であることを示した。衛星観測TROPMIを地上観測データにより検証し過小評価傾向であることを示した。COVID-19による大気汚染物質の排出減少を利用し、福岡の濃度減少が韓国等の排出量減少の影響を受けていることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

国境を越えて流入する大気汚染物質が日本の都市域から排出される大気汚染物質とどのように混合し、光化学反応が促進されるかを明らかにすることは、我々の大気環境を理解する上で重要である。本研究では、日本西端の大都市 (福岡市) にて、4地点にてMAX-DOAS法と呼ばれるリモートセンシング観測手法により大気汚染物質の鉛直分布観測を行い、汚染物質の輸送・拡散過程を明らかにすることを目的とした。特に二酸化窒素 (NO2) は都市圏で排出されるのでトレーサーとして利用し、拡散過程を明らかにした。ドップラーライダーにより福岡平野内での3次元の風観測を行い、拡散過程が風と整合的であることを示した。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Spatiotemporal Variations of NO<sub>2</sub> over Fukuoka Japan, Observed by Multiple MAX-DOAS and 3-D Coherent Doppler Lidar2021

    • 著者名/発表者名
      Ueki Hironobu、Takashima Hisahiro、Friedrich Martina Michaela
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 17 号: 0 ページ: 69-73

    • DOI

      10.2151/sola.2021-011

    • NAID

      130008025988

    • ISSN
      1349-6476
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Short-term variation in atmospheric constituents associated with local front passage observed by a 3-D coherent Doppler lidar and in-situ aerosol/gas measurements2019

    • 著者名/発表者名
      Hisahiro Takashima, Keiichiro Hara, Chiharu Nishita-Hara, Yasushi Fujiyoshi, Koichi Shiraishi, Masahiko Hayashi, Ayako Yoshino, Akinori Takami, Akihiro Yamazaki
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment: X

      巻: 3 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.aeaoa.2019.100043

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 福岡都市圏での2地点同時MAX-DOAS観測によるTROPOMI対流圏二酸化窒素データの検証2020

    • 著者名/発表者名
      植木洸亘, 高島久洋, Martina M. Friedrich
    • 学会等名
      第 25 回大気化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 小型センサーを用いた二酸化窒素 (NO2 ) の鉛直分布観測2020

    • 著者名/発表者名
      高島久洋, 原圭一郎, 乙部直人, 田代尚輝, Frederik Tack, Alexis Merlaud
    • 学会等名
      第 25 回大気化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 福岡都市圏におけるNO2の時空間変動 ~多地点MAX-DOASとドップラーライダーの複合的解析~2020

    • 著者名/発表者名
      植木洸亘, 高島久洋, Martina M. Friedrich, 入江仁士
    • 学会等名
      第 22 回 環境リモートセンシングシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Spatiotemporal variations of nitrogen dioxide (NO2 ) over Fukuoka, observed by multiple MAX-DOAS instruments and 3-D coherent Doppler lidar2019

    • 著者名/発表者名
      Hironobu Ueki, Hisahiro Takashima, Martina M. Friedrich
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Stepwise decrease in atmospheric trace gases near the ground associated with rapid vertical mixing observed by a 3-D coherent Doppler lidar and in-situ tracer measurements2019

    • 著者名/発表者名
      Hisahiro Takashima, Keiichiro Hara, Yuki Ohira, Akinori Takami, Ayako Yoshino, Yasushi Fujiyoshi
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 地表大気ガス濃度の急減少 大気ガス成分直接観測と3-D コヒーレントドップラーライダーによる風観測2019

    • 著者名/発表者名
      高島 久洋, 原圭一郎, 大平湧貴, 高見昭憲, 吉野彩子, 藤吉康志, 林政彦
    • 学会等名
      日本気象学会2019年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 2地点MAX-DOAS観測とドップラーライダーの風観測を統合し たNO2の時空間変動要因解析2019

    • 著者名/発表者名
      植木洸亘, 高島久洋, Martina M. Friedrich
    • 学会等名
      第24回大気化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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