海洋観測データの統合化と大気化学モデルによる海洋起源有機ガスの全球収支と影響解析

• 研究課題/領域番号: 17KK0016
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 国立研究開発法人国立環境研究所
• 研究代表者: 谷本 浩志 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 副領域長 (30342736)
• 研究期間 (年度): 2018 – 2023
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
• キーワード: 大気化学 / 海洋有機物 / 硫化ジメチル / 地球観測 / モデリング / 揮発性有機化合物 / アセトン / 海洋科学 / 環境変動 / 大気現象 / 地球化学

研究成果の概要

我々がこれまで主に太平洋における観測で蓄積してきた大気中および海洋表層における低分子の揮発性有機化合物（VOC）を対象にして観測データベースを作成した。これにより、太平洋における南北両半球間のVOCの海水濃度、大気濃度、大気海洋間フラックスを算出した。また、他国の研究者によって得られたデータとも合わせて、特にアセトンとDMSについて、全球収支に及ぼす海洋の役割の理解を深める国際共同研究として推進し、国際コミュニティの研究活動にも貢献した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

揮発性有機化合物(VOC)は大気中における光化学反応の燃料となる重要な成分であり、海洋は放出源または吸収源として、VOCの全球的収支に大きな役割を果たすと考えられているが、海水中のVOCは観測例がこれまで非常に少なく、それゆえ気候変動や大気質における海洋の重要性や役割の理解大きな不確実性を伴っていた。本研究で、実観測データに基づく新たな知見が得られ、モデルの改良につながる結果が得られたことは、今後の地球システムモデル開発に貢献する成果であり、将来予測の高精度化につながる意義がある。

研究成果

• [国際共同研究] スペイン海洋科学研究所(スペイン) (2024)
  • 年月日: 2024-03-19
• [国際共同研究] 国立大気研究センター(米国) (2024)
  • 年月日: 2024-02-08
• [国際共同研究] 国立大気・気候科学研究所(イタリア) (2023)
  • 年月日: 2023-08-23
• [国際共同研究] University College London(英国) (2023)
  • 年月日: 2023-08-09
• [国際共同研究] シンガポール国立大学(シンガポール) (2023)
  • 年月日: 2023-07-27
• [国際共同研究] 先進持続可能性研究所(ドイツ) (2023)
  • 年月日: 2023-07-12
• [国際共同研究] 宇宙・大気観測研究所(フランス) (2023)
• [国際共同研究] 王立宇宙・超高層大気研究所(ベルギー) (2023)
• [雑誌論文] Measurement report: Shipborne observations of black carbon aerosols in the western Arctic Ocean during summer and autumn 2016-2020: boreal fire impacts (2024)
  • 著者名/発表者名: Deng, Y., Tanimoto, H., Ikeda, K., Kameyama, S., Okamoto, S., Jung, J., Yoon, Y. J., Yang, E. J., Kang, S.-H.
  • 雑誌名: Atmos. Chem. Phys. 巻: 24
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Measurement report: Assessment of Asian emissions of ethane and propane with a chemistry transport model based on observations from the island of Hateruma (2023)
  • 著者名/発表者名: Adedayo R. Adedeji, Stephen J. Andrews, Matthew J. Rowlinson, Mathew J. Evans, Alastair C. Lewis, Shigeru Hashimoto, Hitoshi Mukai, Hiroshi Tanimoto, Yasunori Tohjima, and Takuya Saito
  • 雑誌名: Atmos. Chem. Phys. 巻: 23 号: 16 ページ: 9229-9244
  • DOI: 10.5194/acp-23-9229-2023
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 地球環境モニタリング等の活動30年の歴史と将来展望（9章 将来の地球観測への期待） (2022)
  • 著者名/発表者名: 佐藤啓市, 池田恒平, 寺尾有希夫, 山下陽介, 町田敏暢, 谷本浩志
  • 雑誌名: 地球環境 巻: 26(1,2) ページ: 89-100
  • 査読あり
• [雑誌論文] 地球環境モニタリング等の活動30年の歴史と将来展望（5章 衛星による温室効果ガス観測の現状と今後の展望） (2022)
  • 著者名/発表者名: 松永恒雄, 谷本浩志, 大山博史
  • 雑誌名: 地球環境 巻: 26(1,2) ページ: 47-56
  • 査読あり
• [雑誌論文] The contribution of coral-reef-derived dimethyl sulfide to aerosol burden over the Great Barrier Reef: a modelling study (2022)
  • 著者名/発表者名: Fiddes, S. L., M. T. Woodhouse, S. Utembe, R. Schofield, S. P. Alexander, J. Alroe, S. D. Chambers, Z. Chen, L. Cravigan, E. Dunne, R. S. Humphries, G. Johnson, M. D. Keywood, T. P. Lane, B. Miljevic, Y. Omori, A. Protat, Z. Ristovski, P. Selleck, H. B. Swan, H. Tanimoto, J. P. Ward, and A. G. Williams
  • 雑誌名: Atmospheric Chemistry and Physics 巻: 22 号: 4 ページ: 2419-2445
  • DOI: 10.5194/acp-22-2419-2022
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Versatile and Targeted Validation of Space-Borne XCO2, XCH4 and XCO Observations by Mobile Ground-Based Direct-Sun Spectrometers (2022)
  • 著者名/発表者名: Butz, A., Hanft, V., Kleinschek, R., Frey, M.M., Mueller, A., Knapp, M., Morino, I., Agusti-Panareda, A., Hase, F., Landgraf, J., Vardag, S. and Tanimoto, H.
  • 雑誌名: Remote Sens. 巻: 2 ページ: 775805-775805
  • DOI: 10.3389/frsen.2021.775805
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] New approach to evaluate satellite-derived XCO2 over oceans by integrating ship and aircraft observations (2021)
  • 著者名/発表者名: Mueller, A., Tanimoto, H., Sugita, T., Machida, T., Nakaoka, S., Patra, P. K., Laughner, J., and Crisp, D.
  • 雑誌名: Atmospheric Chemistry and Physics 巻: 21 ページ: 8255-8271
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Parameterizing the Impact of Seawater Temperature and Irradiance on Dimethylsulfide (DMS) in the Great Barrier Reef and the Contribution of Coral Reefs to the Global Sulfur Cycle (2021)
  • 著者名/発表者名: Jackson R. L.、Gabric A. J.、Matrai P. A.、Woodhouse M. T.、Cropp R.、Jones G. B.、Deschaseaux E. S. M.、Omori Y.、McParland E. L.、Swan H. B.、Tanimoto H.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Oceans 巻: 126 号: 3 ページ: 1-17
  • DOI: 10.1029/2020jc016783
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Temperature and acidity dependence of secondary organic aerosol formation from a-pinene ozonolysis with a compact chamber system (2021)
  • 著者名/発表者名: Deng Yange、Inomata Satoshi、Sato Kei、Ramasamy Sathiyamurthi、Morino Yu、Enami Shinichi、Tanimoto Hiroshi
  • 雑誌名: Atmospheric Chemistry and Physics 巻: 21 号: 8 ページ: 5983-6003
  • DOI: 10.5194/acp-21-5983-2021
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Global Atmospheric Budget of Acetone: Air‐Sea Exchange and the Contribution to Hydroxyl Radicals (2020)
  • 著者名/発表者名: W. Siyuan、Apel E.、Schwantes R.、Bates K.、Jacob D.、Fischer E.、Hornbrook R.、Hills A.、Emmons L.、Pan L.、Honomichl S.、Tilmes S.、Lamarque J.‐F.、Yang M.、Marandino C.、Saltzman E.、Bruyn W.、Kameyama S.、Tanimoto H.、Omori Y.、et al.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Atmospheres 巻: 125 号: 15 ページ: 1-23
  • DOI: 10.1029/2020jd032553
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Atmospheric chemistry research in Monsoon Asia and Oceania: Current status and future prospects (2020)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto Hiroshi、Oanh Nguyen Thi Kim、Naja Manish、Lung Shih-Chun Candice、Latif Mohd Talib、Yu Liya、Salam Abdus、Cambaliza Maria Obiminda、Hien To Thi、Hlaing Ohnmar May Tin、Lestari Puji、Janz Hiranthi、Khokhar Muhammad Fahim、Adhikary Bhupesh、Keywood Melita、Wang Tao、Crawford Jim、Lawrence Mark、Melamed Megan
  • 雑誌名: APN Science Bulletin 巻: 10 号: 1 ページ: 126-131
  • DOI: 10.30852/sb.2020.1246
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] IGAC Visioning Exercise (2020)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto, H., J. Crawford, E. Nagy-Tanaka
  • 雑誌名: IGAC news 巻: 66 ページ: 13-15
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] IGAC-MANGO Meeting, Science Workshop, and Training Course 2019 (2020)
  • 著者名/発表者名: Naja, M., L. Yu, A. Salam, H. Tanimoto
  • 雑誌名: IGAC news 巻: 66 ページ: 18-20
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] SOLAS-IGAC Workshop: Influence of coastal pollution on marine atmospheric chemistry: effects on climate and human health (2019)
  • 著者名/発表者名: Facchini, M. C., C. George, A. Saiz-Lopez, H. Tanimoto
  • 雑誌名: IGAC news 巻: 64 ページ: 7-8
• [雑誌論文] 海洋生物と大気化学のリンケージ：プロトン移動反応質量分析法が拓く新展開 (2018)
  • 著者名/発表者名: 谷本浩志, 坂田昂平, 大森裕子, 亀山宗彦, 猪俣敏
  • 雑誌名: 質量分析 巻: 66 号: 3 ページ: 118-122
  • DOI: 10.5702/massspec.S18-21
  • NAID: 130007396905
  • ISSN: 1340-8097, 1880-4225, 1884-3271
  • 年月日: 2018-06-01
  • 査読あり
• [学会発表] Light irradiation on bacterial-derived dissolved organic matter (DOM) as a source of low molecular weight organic compounds: A laboratory study (2023)
  • 著者名/発表者名: Royston Uning, Yuko Omori, Shigeki Wada, Hiroshi Tanimoto
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2023年大会
• [学会発表] The interplay between the marine atmospheric boundary layer VOCs and the surface ocean bacteria and bacterial-derived surfactants cycles: A laboratory and field studies (2022)
  • 著者名/発表者名: Uning, R., Y. Omori, H. Tanimoto
  • 学会等名: 8th hybdid SOLAS Open Science Conference
  • 国際学会
• [学会発表] 海洋細菌による揮発性有機化合物の生成に関する実験的解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 大森裕子, 髙橋俊輝，濱健夫，猪俣敏，谷本浩志
  • 学会等名: 日本惑星科学連合2022年大会
• [学会発表] 海洋細菌による揮発性有機化合物の生成に関する実験的解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 大森裕子, 髙橋俊輝，濱健夫，猪俣敏，谷本浩志
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2022年大会
• [学会発表] プロトン移動反応質量分析法による大気および海洋における揮発性有機化合物の観測的研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 49.谷本浩志, 猪俣敏, 坂田昂平, 大森裕子, 亀山宗彦
  • 学会等名: 第67回質量分析総合討論会
  • 招待講演
• [学会発表] Air-sea exchange and budget of sulfur and oxygen-containing organic compounds in the Pacific Ocean (2019)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto, H., Y. Omori, S. Inomata, T. Iwata, S. Kameyama
  • 学会等名: SOLAS Open Science Conference 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Quantification of microbial and photochemical production of oxygenated volatile organic compounds in coastal seawater (2019)
  • 著者名/発表者名: Omori, Y., T. Takahashi, H. Tanimoto, S. Inomata, S. Wada
  • 学会等名: SOLAS Open Science Conference 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Organic carbon in sea spray aerosol: The role in iron and CLAW hypothesis (2019)
  • 著者名/発表者名: Sakata, K., M. Kurisu, H. Tanimoto, A. Sakaguchi, Y. Takahashi
  • 学会等名: SOLAS Open Science Conference 2019
  • 国際学会
• [学会発表] プロトン移動反応質量分析法による大気および海洋における揮発性有機化合物の観測的研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 谷本浩志、猪俣敏、坂田昂平、大森裕子、亀山宗彦
  • 学会等名: 第67回質量分析総合討論会
  • 招待講演
• [学会発表] Air-sea exchange and budget of sulfur and oxygen-containing organic compounds in the Pacific Ocean (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Tanimoto, Yuko Omori, Satoshi Inomata, Toru Iwata, Sohiko Kameyama
  • 学会等名: SOLAS Open Science Conference 2019
  • 国際学会
• [図書] Handbook of Air quality and Climate Change (2023)
  • 著者名/発表者名: Hajime Akimoto and Hiroshi Tanimoto
  • 総ページ数: 1534
  • 出版者: Springer
  • ISBN: 9789811527593