分子理論を基礎とする地球惑星大気の精密物理化学研究分野開拓

• 研究課題/領域番号: 20550019
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 橋本 健朗 首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (40202254)
• 研究分担者: 笠井 康子 情報通信研究機構, 電磁波計測研究センター, 主任研究員 (60281630)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2009年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2008年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 分子理論 / 分子計算 / 大気シミュレーション / 大気化学 / 原子・分子物理 / 大気現象 / 地球化学 / 惑星探査

研究概要

大気分子の精密物理化学研究に用いる分子計算手法とソフトウェアの開発研究を行った。特に非調和性を考慮した大振幅振動の精密計算のための理論、オブジェクト指向プログラミングに取り組んだ。分子計算結果を活用し、酸素-水錯体の全地球分布を見積もった。対流圏と成層圏で存在量が温度や水蒸気量にどう依存するかが明らかになった。地表面での錯体存在量は一酸化炭素や一酸化二窒素に匹敵することから、対流圏化学に重要な役割を果たすと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] The H_2O-O_2 water vapour complex in the Earth's atmosphere (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Kasai, E. Dupy, R. Saito, K. Hashimoto, A. Sabu, S. Kondo, Y. Sumiyoshi, Y. Endo
  • 雑誌名: Atmos.Chem.Phys.Discuss. 11 ページ: 10069-10086
  • 査読あり
• [雑誌論文] The H_2O-O_2 water vapour complex in the Earth's atmosphere (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Kasai, E.Dupy, R.Saito, K.Hashimoto, et al
  • 雑誌名: Atmos.Chem.Phys.Discuss. 巻: 11 ページ: 10069-10086
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of the pressure broadening coefficient of the 625 GHz transition of H_2O_2 in the sub-millimeter-wave region (2010)
  • 著者名/発表者名: T.O. Sato, A. Mizoguchi, J. Mendrok, H. Kanamori, Y. Kasai
  • 雑誌名: Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer 111 ページ: 821-825
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of CO_2 line profiles on radiative and radiative-convective equilibrium states of the Venus lower atmosphere (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Takagi, K. Suzuki, H. Sagawa, P. Baron, J. Mendrok, Y. Kasai, Y. Matsuda
  • 雑誌名: J.Geophys.Res.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of the pressure broadening coefficient of the 625 GHz transition of H202 in the sub-millimeter-wave region (2010)
  • 著者名/発表者名: T.O.Sato, A.Mizoguchi, J.Mendrok, H.Kanamori, Y.Kasai
  • 雑誌名: Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer 111 ページ: 821-825
  • 査読あり
• [雑誌論文] HO_2 measurements in the stratosphere and the mesosphere from the sub-millimeter limb sounder Odin/SMR (2009)
  • 著者名/発表者名: P. Baron, E. Dupuy, J. Urban, D.P. Murtagh, P. Eriksson, Y. Kasai
  • 雑誌名: Int.J.Remote Sensing 30 ページ: 4195-4208
  • 査読あり
• [雑誌論文] HO_2 measurements in the stratosphere and the mesosphere from the sub-millimeter limb sounder Odin/SMR (2009)
  • 著者名/発表者名: P.Baron, E.Dupuy, J.Urban, D.P.Murtagh, P.Eriksson, Y.Kasai
  • 雑誌名: Int.J.Remote Sensing 30 ページ: 4195-4208
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemistry of sprite discharges through ion-neutral reactions (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Hiraki, Y. Kasai, H. Fukunishi
  • 雑誌名: Atmos.Chem.Phys. 8(14) ページ: 3919-3928
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precise measurement of pressure broadening parameters for water vapor with a terahertz time-domain spectrometer (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Hoshina, T. Seta, T. Iwamoto, I. Hosako, C. Otani, Y. Kasai
  • 雑誌名: J.Quant.Spectrosc.Radiat.Transfer 109(12-13) ページ: 2303-2314
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure broadening coefficients of the water vapor lines at 556.936 and 752.033 GHz (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Seta, H. Hoshina, Y. Kasai I. Hosako, C. Otani, S. Lobow, J. Urban, M. Ekstrom, P. Eriksson, D. Murtagh
  • 雑誌名: J.Quant.Spectrosc.Radiat.Transfer 109(1) ページ: 144-150
  • 査読あり
• [雑誌論文] CO measurements from the ACE-FTS satellite instrument : data analysis and validation using ground-based, airborne and spaceborne observations (2008)
  • 著者名/発表者名: C. Clerbaux, M. George, S. Turquety, K.A. Walker, B. Barret, P. Bernath, C. Boone, T. Borsdorff, J.P. Cammas, V. Catoire, M. Coffey, P.-F. Coheur, M. Deeter, M. De Maziere, J. Drummond, P. Duchatelet, E. Dupuy, R. de Zafra, F. Eddounia, D.P. Edwards, L. Emmons, B. Funke, J. Gille, D.W.T. Griffith, J. Hannigan, F. Hase, M. Hopfner, N. Jones, A. Kagawa, Y. Kasai I. Kramer, E. Le Flochmoen, N.J. Livesey, M. Lopez-Puertas, M. Luo, E. Mahieu, D. Murtagh, P. Nedelec, A. Pazmino, H. Pumphrey, P. Ricaud, C.P. Rinsland, C. Robert, M. Schneider, C. Senten, G. Stiller, A. Strandberg, K. Strong, R. Sussmann, V. Thouret, J. Urban, A. Wiacek
  • 雑誌名: Atmos.Chem.Phys. 8(9) ページ: 2569-2594
  • 査読あり
• [雑誌論文] Validation of ACE-FTS v2.2 methane profiles from the upper troposphere to the lower mesosphere (2008)
  • 著者名/発表者名: M. De Maziere, C. Vigouroux, P.F. Bernath, P. Baron, T. Blumenstock, C. Boone, C. Brogniez, V. Catoire, M. Coffey, P. Duchatelet, D. Griffith, J. Hannigan, Y. Kasai, I. Kramer, N. Jones, E. Mahieu, G.L. Manney, C. Piccolo, C. Randall, C. Robert, C. Senten, K. Strong, J. Taylor, C. Tetard, K.A. Walker, S. Wood
  • 雑誌名: Atmos.Chem.Phys. 8(9) ページ: 2421-2435
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemistry of sprite discharges through ion-neutral reactions (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Hiraki, Y. Kasai, H. Fukunishi
  • 雑誌名: Atmos. Chem. Phys. 8(14) ページ: 3919-3928
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precise measurement of pressure broadening parameters for water vapor with a terahertz time-domain spectrometer (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Hoshina, T. Seta, T. Iwamoto, I. Hosako, C. Otani, Y. Kasai
  • 雑誌名: J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 109(12-13) ページ: 2303-2314
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure broadening coefficients of the water vapor lines at 556.936 and 752.033 GHz (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Seta, H. Hoshina, Y. Kasai, et al.
  • 雑誌名: J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 109(1) ページ: 144-150
  • 査読あり
• [雑誌論文] CO measurements from the ACE-FTS satellite instrument : data analysis and validation using ground-based, airborne and spaceborne observations (2008)
  • 著者名/発表者名: C. Clerbaux, et al.
  • 雑誌名: Atmos. Chem. Phys. 8(9) ページ: 2569-2594
  • 査読あり
• [雑誌論文] Validation of ACE-FTS v2.2 methane profiles from the upper troposphere to the lower mesosphere (2008)
  • 著者名/発表者名: M. DeMaziere, et al.
  • 雑誌名: Atmos. Chem. Phys. 8(9) ページ: 2421-2435
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of C02 line profiles on radiative and radiative-convective equilibrium states of the Venus lower atmosphere
  • 著者名/発表者名: Takagi, M., K.Suzuki, H.Sagawa, P.Baron, J.Mendrok, Y.Kasai, Y.Matsuda
  • 雑誌名: J.Geophys.Res., doi : 10.1029/2009JE003488 (In press)
  • 査読あり
• [学会発表] 分子理論・分子計算を基盤とした大気科学シミュレーターの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 橋本健朗・小山暁
  • 学会等名: 第16回大気化学討論会
  • 発表場所: 八王子市、首都大学東京
• [学会発表] JEM/SMILESで観測した成層圏・中間圏におけるBrOx日変化の化学 (2010)
  • 著者名/発表者名: 笠井康子、B.-M. Sinhuber, P. Baron, 佐川英夫, M. Sinhuber, J. Mendrok, J. Urban, D. Murtagh, SMIES Mission team.
  • 学会等名: 第16回大気化学討論会
  • 発表場所: 八王子市、首都大学東京
• [学会発表] 真鍋武嗣JEM/SMILESで観測した成層圏・中間圏HO_2の日変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 津嶋恭宏、笠井康子、佐川英夫
  • 学会等名: 第16回大気化学討論会
  • 発表場所: 八王子市、首都大学東京
• [学会発表] JEM/SMILESによる成層圏・中間圏ClOの観測とその精度 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤知紘、小野寺悠、B. Philippe、E. Dupuy、真鍋武嗣、佐川英夫、J. Urban、D. Murtagh、N. Livesey、金森英人、北和之、笠井康子
  • 学会等名: 第16回大気化学討論会
  • 発表場所: 八王子市、首都大学東京
• [学会発表] 分子理論・分子計算を基盤とした大気科学シミュレーターの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 橋本健朗
  • 学会等名: 第16回 大気化学討論会
  • 発表場所: 首都大・南大沢キャンパス
• [学会発表] JEM/SMILESで観測した成層圏・中間圏におけるBrOx日変化の化学 (2010)
  • 著者名/発表者名: 笠井康子
  • 学会等名: 第16回 大気化学討論会
  • 発表場所: 首都大・南大沢キャンパス
• [学会発表] 気相水クラスター・水和クラスター (2009)
  • 著者名/発表者名: 橋本健朗
  • 学会等名: 豊田理化学研究所特別課題研究「核形成の学理と応用」第一回研究会
  • 発表場所: 八王子市、首都大学東京
  • 年月日: 2009-05-16
• [備考] ホームページ等
• [備考]
• [備考]
• [備考]
  • URL: http://smiles.nict.go.jp/index-e.html
• [備考]
  • URL: http://www.tc.center.metro-u.ac.jp