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RO2ラジカルのエアロゾル取り込み速度測定に基づく大気HOxサイクル機構の再検討

研究課題

研究課題/領域番号 19H04255
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分63010:環境動態解析関連
研究機関京都大学

研究代表者

坂本 陽介  京都大学, 地球環境学堂, 助教 (50747342)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワード光化学オキシダント / エアロゾル / ラジカル取り込み速度 / HOxサイクル / オゾン生成速度 / PM / 不均一反応 / RO2ラジカル / 取り込み反応速度 / 取り込み係数 / オゾン / オキシダント / ペルオキシラジカル / HOxサイクル
研究開始時の研究の概要

レーザーポンプ・レーザー誘起蛍光検出(LP-LIF)法を用い,RO2のエアロゾルへの取り込み係数を世界に先駆け測定する.そして得られる取り込み係数を基にボックスモデル計算を行いエアロゾル取り込み過程がHOXサイクルの回転効率に与える影響を計算し,そのオキシダント・二次エアロゾル生成における潜在的インパクトを評価することを目的とする.

研究成果の概要

レーザーポンプラジカル生成とレーザー誘起蛍光ラジカル検出法を組み合わせた手法によるエアロゾルへのRO2ラジカル取り込み係数決定手法を確立した.各種RO2について,室内実験により無機および有機エアロゾルへの取り込み係数の決定を行った.また,大気エアロゾルへの取り込み係数直接決定手法を開発し,大気観測によりイソプレン由来RO2の大気エアロゾルへの取り込み係数を決定した.得られた大気エアロゾルへのイソプレン由来RO2の取り込み係数を代表値と仮定しオゾン生成抑制効果を見積もったところ,観測条件では日の出後に最大値として8.5%程度のオゾン抑制効果があることが予想された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究によりRO2の取り込み係数の決定手法が確立され,また一部RO2について大気エアロゾルの取り込み係数を報告したため,今後はこれまで実験値が無く考慮されてこなかったRO2ラジカルのエアロゾルへの取り込み過程を大気モデルシミュレーションに実装する根拠が示された.本研究結果を基に,今後大気プロセスの中でRO2のエアロゾル取り込みがオキシダント・二次エアロゾル動態とどのように関わるか定量的に明らかにされると期待される.特に,我が国において前駆体削減に関わらず高止まりを続けているオゾン濃度について,ひとつの説明となることが期待される.

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 2件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] レーザー分光法を用いた大気エアロゾルによるイソプレン由来有機過酸化ラジカル取り込み係数の決定2023

    • 著者名/発表者名
      坂本 陽介、Li Jiaru、河野 七瀬、中山 智喜、佐藤 圭、梶井 克純
    • 雑誌名

      大気環境学会誌

      巻: 58 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.11298/taiki.58.1

    • ISSN
      1341-4178, 2185-4335
    • 年月日
      2023-01-10
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] エアロゾル粒子による対流圏オゾン生成抑制効果の検証および未把握・計測困難なOH反応性物質の生成源特定に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      坂本 陽介
    • 雑誌名

      大気環境学会誌

      巻: 58 号: 1 ページ: 35-45

    • DOI

      10.11298/taiki.58.35

    • ISSN
      1341-4178, 2185-4335
    • 年月日
      2023-01-06
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] HO<sub>x</sub>反応性測定法を活用したエアロゾルによる過酸化ラジカル取り込み係数の決定2022

    • 著者名/発表者名
      坂本 陽介
    • 雑誌名

      エアロゾル研究

      巻: 37 号: 1 ページ: 5-11

    • DOI

      10.11203/jar.37.5

    • ISSN
      0912-2834, 1881-543X
    • 年月日
      2022-03-20
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chemical Characterization and Health Risk Assessment of Particulate Matter from Household Activities in Bamako, Mali, Western Sub-Saharan Africa2022

    • 著者名/発表者名
      Sidibe Alimata、Sakamoto Yosuke、Murano Kentaro、Sato Keiichi、Yuba Akie、Futami Mari、Koita Ousmane A.、Traore Ibrahim、Kajii Yoshizumi
    • 雑誌名

      Atmosphere

      巻: 13 号: 8 ページ: 1290-1290

    • DOI

      10.3390/atmos13081290

    • 関連する報告書
      2022 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] Impacts of missing OH reactivity and aerosol uptake of HO2 radicals on tropospheric O3 production during the AQUAS-Kyoto summer campaign in 20182022

    • 著者名/発表者名
      N. Kohno, J. Zhou, J. Li, M. Takemura, N. Ono, Y. Sadanaga, Y. Nakashima, K. Sato, S. Kato, Y. Sakamoto, Y. Kajii
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 281 ページ: 119130-119130

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2022.119130

    • 関連する報告書
      2022 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] Potential Factors Contributing to Ozone Production in AQUAS?Kyoto Campaign in Summer 2020: Natural Source-Related Missing OH Reactivity and Heterogeneous HO<sub>2</sub>/RO<sub>2</sub> Loss2022

    • 著者名/発表者名
      Li Jiaru、Kohno Nanase、Sakamoto Yosuke、Pham Huy Gia、Murano Kentaro、Sato Kei、Nakayama Tomoki、Kajii Yoshizumi
    • 雑誌名

      Environmental Science &amp; Technology

      巻: 56 号: 18 ページ: 12926-12936

    • DOI

      10.1021/acs.est.2c03628

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of OH-reactivity budget in the isoprene, α-pinene and m-xylene oxidation with OH under high NOx conditions2022

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Yosuke、Kohno Nanase、Ramasamy Sathiyamurthi、Sato Kei、Morino Yu、Kajii Yoshizumi
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 271 ページ: 118916-118916

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2021.118916

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetics and impacting factors of HO&amp;lt;sub&amp;gt;2&amp;lt;/sub&amp;gt; uptake onto submicron atmospheric aerosols during the 2019 Air QUAlity Study (AQUAS) in Yokohama, Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Zhou Jun、Sato Kei、Bai Yu、Fukusaki Yukiko、Kousa Yuka、Ramasamy Sathiyamurthi、Takami Akinori、Yoshino Ayako、Nakayama Tomoki、Sadanaga Yasuhiro、Nakashima Yoshihiro、Li Jiaru、Murano Kentaro、Kohno Nanase、Sakamoto Yosuke、Kajii Yoshizumi
    • 雑誌名

      Atmospheric Chemistry and Physics

      巻: 21 号: 16 ページ: 12243-12260

    • DOI

      10.5194/acp-21-12243-2021

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A quantitative understanding of total OH reactivity and ozone production in a coastal industrial area during the Yokohama air quality study (AQUAS) campaign of summer 20192021

    • 著者名/発表者名
      Li Jiaru、Kohno Nanase、Sakamoto Yosuke、Fukusaki Yukiko、Kousa Yuka、Sadanaga Yasuhiro、Nakashima Yoshihiro、Sato Kei、Ramasamy Sathiyamurthi、Takami Akinori、Yoshino Ayako、Nakayama Tomoki、Kato Shungo、Ono Natsuki、Zhou Jun、Bai Yu、Kajii Yoshizumi
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 267 ページ: 118754-118754

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2021.118754

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rate constants of CH3O2 + NO2 CH3O2NO2 and C2H5O2 + NO2 C2H5O2NO2 reactions under atmospheric conditions2020

    • 著者名/発表者名
      Kohno Nanase、Li Jiaru、Sakamoto Yosuke、Kajii Yoshizumi
    • 雑誌名

      International Journal of Chemical Kinetics

      巻: 53 号: 5 ページ: 571-582

    • DOI

      10.1002/kin.21466

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-time quantification of the total HO2 reactivity of ambient air and HO2 uptake kinetics onto ambient aerosols in Kyoto (Japan)2020

    • 著者名/発表者名
      Jun Zhou, Kentaro Murano, Nanase Kohno, Yosuke Sakamoto and Yoshizumi Kajii
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 223 ページ: 117189-117189

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2019.117189

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relative and Absolute Sensitivity Analysis on Ozone Production in Tsukuba, a City in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Sakamoto, Yasuhiro Sadanaga, Jiaru Li, Kohei Matsuoka, Marina Takemura, Tomihide Fujii, Maho Nakagawa, Nanase Kohno, Yoshihiro Nakashima, Kei Sato, Tomoki Nakayama, Shungo Kato, Akinori Takami, Ayako Yoshino, Kentaro Murano and Yoshizumi Kajii
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 53 号: 23 ページ: 13629-13635

    • DOI

      10.1021/acs.est.9b03542

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] OH/HO2 uptake coefficient onto various polydisperse aerosols determined by combining laser-pump and laser-induced fluorescence2022

    • 著者名/発表者名
      Jiaru Li; Yosuke Sakamoto; Kei Sato; Yoshizumi Kajii
    • 学会等名
      The iCACGP-IGAC 2022 Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エアロゾルへの有機過酸化ラジカル取り込みによる対流圏オゾン生成抑制効果のHOx反応性測定に基づく定量的評価2022

    • 著者名/発表者名
      坂本陽介、黎珈汝、河野七瀬、中山智喜、佐藤圭、梶井克純
    • 学会等名
      第63回 大気環境学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 都市域における有機硝酸の観測および有機硝酸生成がオゾン生成に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      定永靖宗、河野七瀬、黎珈汝、坂本陽介、中嶋吉弘、加藤俊吾、佐藤圭、中山智喜、梶井克純
    • 学会等名
      第63回 大気環境学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 数値モデルによるオゾン生成速度・生成レジームの再現性検証2022

    • 著者名/発表者名
      森野悠、佐藤圭、坂本陽介、定永靖宗、梶井克純
    • 学会等名
      第63回 大気環境学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] オゾン生成に対する自然エミッションとエアロ ゾルによるHO2/RO2取り込みの影響ーー2020年 京都における夏季観測を例として2022

    • 著者名/発表者名
      黎珈汝、河野七瀬、坂本陽介、村野健太郎、佐藤圭、中山智喜、梶井克純
    • 学会等名
      第63回 大気環境学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 2020 年夏季京都市内におけるオゾン生成レジー ムの実測による評価2022

    • 著者名/発表者名
      村岡 達也, 定永 靖宗 , 野尻 亮太, 大原 和, 河野 七瀬 , 黎 珈汝 , 坂本 陽介 , 中嶋 吉弘, 佐 藤 圭, 加藤 俊吾 , 中山 智喜, 松岡 雅也, 椎木 弘, 梶井 克純
    • 学会等名
      第63回 大気環境学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 湿潤条件における無機エアロゾルへのイソプレン由来 過酸化ラジカルの取り込み係数決定因子の考察2022

    • 著者名/発表者名
      坂本陽介, Jiaru Li, 河野七瀬, 佐藤圭,梶井克純
    • 学会等名
      第27回大気化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Uptake coefficients of OH and HO2 radicals onto polydisperse aerosols determined by combining laser-pump and laser-induced fluorescence2022

    • 著者名/発表者名
      Li Jiaru, Sakamoto Yosuke, Kei Sato, Murano Kentaro, Kajii Yoshizumi
    • 学会等名
      第27回大気化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of gaseous and heterogeneous reactions of RO2 radicals using FAGE-LIF method2021

    • 著者名/発表者名
      河野 七瀬、Li Jiaru、坂本 陽介、梶井 克純
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Real-time measurement of HO2 and RO2 uptake loss rate onto ambient particles during AQUAS-Kyoto summer campaign in 20202021

    • 著者名/発表者名
      坂本 陽介、Bai Yu、Jiaru Li、河野 七瀬、梶井 克純
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 大気中過酸化ラジカル(HO2及びRO2)の化学ダイナミクス研究 -オゾン生成機構の完全理解とエアロゾル変質過程の解明に向けて2021

    • 著者名/発表者名
      梶井 克純、坂本 陽介、河野 七瀬、佐藤 圭、森野 悠、吉野 彩子、高見 昭憲、定永 靖宗
    • 学会等名
      第62回 大気環境学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] PERCA-CAPS 法による過酸化ラジカルの測定およびオゾン生成速度測定への応用2021

    • 著者名/発表者名
      江上 孝一、 坂本 陽介、 定永 靖宗、 梶井 克純
    • 学会等名
      第62回 大気環境学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] つくば、横浜および京都における総 OH 反応性とオゾン生成に関する大気質研究2021

    • 著者名/発表者名
      黎 珈汝,、河野 七瀬、坂本 陽介、村野 健太郎、梶井 克純
    • 学会等名
      第62回 大気環境学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 未知OH反応性とエアロゾルへのラジカル取り込みを考慮した 2020 年 9 月の京都市におけるオゾン生成レジーム判定2021

    • 著者名/発表者名
      Pham Gia Huy、河野 七瀬、坂本 陽介、梶井 克純
    • 学会等名
      第62回 大気環境学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 大気化学モデルを用いた大気酸化反応系でのOH反応性予測における準揮発性有機化合物の不均一消失の影響2021

    • 著者名/発表者名
      坂本 陽介、佐藤 圭、森野 悠、河野 七 瀬、梶井 克純
    • 学会等名
      第26回大気化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] How do missing OH reactivity and heterogeneous HO2/RO2 radicals loss affect ozone production during the 2020 AQUAS (Air QUAlity Study) Kyoto campaign?2021

    • 著者名/発表者名
      Li Jiaru、Kohno Nanase、Sakamoto Yosuke、Murano Kentaro、Kajii Yoshizumi
    • 学会等名
      第26回大気化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Determination of the rate constants of CH3O2 + NO2 and C2H5O2 + NO2 reaction2021

    • 著者名/発表者名
      Nanase KOHNO、Jiaru LI、Yosuke SAKAMOTO、Yoshizumi KAJII
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Determination of reaction rate constants of CH3O2 + NO2 + M ? CH3O2NO2 + M and C2H5O2 + NO2 + M ? C2H5O2NO2 + M under atmospheric conditions2021

    • 著者名/発表者名
      Nanase Kohno、Jiaru Li、Yosuke Sakamoto、Yoshizumi Kajii
    • 学会等名
      36th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of heterogeneous radical loss on ozone production in Kyoto, a case study in Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Jiaru Li、Nanase Kohno、Yosuke Sakamoto、Kentaro Murano、Yoshizumi Kajii
    • 学会等名
      6th International Workshop on Heterogeneous Kinetics Related to Atmospheric Aerosols
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] FAGE-LIF法を用いたRO2ラジカルの検出およびNO2との反応速度定数の決定2020

    • 著者名/発表者名
      河野七瀬, LI Jiaru, 坂本陽介, 坂本陽介, 梶井克純, 梶井克純
    • 学会等名
      第61回大気環境学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] HOx反応性観測を基にしたエアロゾル-オゾン生成間相互作用に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      坂本陽介, ZHOU Jun, 河野七瀬, 梶井克純
    • 学会等名
      第61回大気環境学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] The investigation of HO2 uptake kinetics onto ambient aerosols in East Asia2019

    • 著者名/発表者名
      Jun Zhou, Yukiko Fukusaki, Yu Bai , Alimata Sidibe, Nanase Kohno , Kentaro Murano, Yosuke Sakamoto, Yoshizumi Kajii
    • 学会等名
      European Aerosol Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] HO2ラジカルの大気エアロゾルへの取り込み速度の測定2019

    • 著者名/発表者名
      坂本 陽介, Jun Zhou, 小野 夏樹, 河野 七瀬, 梶井 克純
    • 学会等名
      第24回大気化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of a new method for selective detection of ROx radicals and determination of radical yields2019

    • 著者名/発表者名
      Kohno, Nanase; Li, Jiaru; Zhou, Jun; Murano, Kentaro; Sakamoto, Yosuke; Kajii, Yoshizumi
    • 学会等名
      35th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エアロゾルとHOxサイクルの相互作用2019

    • 著者名/発表者名
      梶井 克純,小野 夏樹,Jun Zhou,河野 七瀬,坂本 陽介
    • 学会等名
      第60回大気環境学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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