全球-領域ハイブリッド型物質輸送モデルを用いたPM2.5シミュレーション高精度化

• 研究課題/領域番号: 26740010
• 研究種目: 若手研究(B)
• 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: 五藤 大輔 国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境研究センター, 主任研究員 (80585068)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: エアロゾル輸送モデル / PM2.5 / 大気汚染 / 東アジア / NICAM / ストレッチ格子法

研究成果の概要

新しいタイプである全球-領域ハイブリッド型のエアロゾル輸送モデル（NICAM-Chem）に用いて, アジアのPM2.5予測精度向上を目指した．PM2.5の代表的な成分である黒色炭素（BC）と硫酸塩に注目した結果，月平均濃度分布の再現性は良好であり，高解像度にすることでメソスケールの擾乱に伴う濃度変化を再現できた．NICAMとは別の力学モデルであるMIROCも用いて，雲場の違いによるPM2.5濃度への影響も定量的に評価した．WRF-CMAQモデルも用いて，NICAM-ChemのBCと硫酸塩濃度の検証も行った．モデル間の不確実性を示すことができ，今後のPM2.5予測にも役立つものと考えられる．

研究成果

• [雑誌論文] Validation of high-resolution aerosol optical thickness simulated by a global non-hydrostatic model against remote sensing measurements (2017)
  • 著者名/発表者名: Goto D., Sato Y., Yashiro H., Suzuki K., Nakajima T.
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1810 ページ: 100002-100002
  • DOI: 10.1063/1.4975557
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evaluation of summertime surface ozone in Kanto area of Japan using a semi-regional model and observation (2017)
  • 著者名/発表者名: Trieu T. T. N., Goto D., Yashiro H., Murata R., Sudo K., Tomita H., Satoh M., Nakajima T.
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: 153 ページ: 163-181
  • DOI: 10.1016/j.atmosenv.2017.03.030
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Model depiction of the atmospheric flows of radioactive cesium emitted from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station accident (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakajima T., Misawa S., Morino Y., Tsuruta H., Goto D., Uchida J., Takemura T., Ohara T., Oura Y., Ebihara M., Satoh M.
  • 雑誌名: Progress in Earth and Planetary Science 巻: 4 号: 1 ページ: 1-18
  • DOI: 10.1186/s40645-017-0117-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Estimation of excess mortality due to long-term exposure to PM2.5 in Japan using a high-resolution model for present and future scenarios (2016)
  • 著者名/発表者名: Goto D., Ueda K., Ng C.F.S., Takami A., Ariga T., Matsuhashi K., Nakajima T.
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: 140 ページ: 320-332
  • DOI: 10.1016/j.atmosenv.2016.06.015
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Will a perfect model agree with perfect observations? The impact of spatial sampling (2016)
  • 著者名/発表者名: Schutgens N.A.J., Gryspeerdt E., Weigum N., Tsyro S., Goto D., Schulz M., Stier P.
  • 雑誌名: Atmospheric Chemistry and Physics 巻: 16 号: 10 ページ: 6335-6353
  • DOI: 10.5194/acp-16-6335-2016
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of data assimilation on the global aerosol key optical properties simulations (2016)
  • 著者名/発表者名: Yin, X., T. Dai, N.A.J. Schutgens, D. Goto, T. Nakajima, G. Shi
  • 雑誌名: Atmos. Res. 巻: 印刷中 ページ: 175-186
  • DOI: 10.1016/j.atmosres.2016.03.016
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] An evaluation of simulated sulfate over East Asia through global model inter-comparison (2015)
  • 著者名/発表者名: Goto D., Nakajima T., Dai T., Takemura T., Kajino M., Matsui H., Takami A., Hatakeyama S., Sugimoto N., Shimizu A., Ohara T.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research Atmosphere 巻: 120(12) 号: 12 ページ: 6247-6270
  • DOI: 10.1002/2014jd021693
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 大気環境物質のためのシームレス同化システム構築とその応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中島映至, 今須良一, 高見昭憲,五藤大輔, 鶴田治雄, 打田純也, Dai T., 三澤翔大, 上田佳代, Ng C.F.S., 渡辺知保, 小西祥子, 佐藤陽祐, 樋口篤志, 増冨祐司, 村上暁信, 土屋一彬, 近藤裕昭, 丹羽洋介, 芳村圭, 大原利眞, 森野悠, Schutgens N., 須藤健悟, 竹村俊彦, 井上豊志郎, 新井豊, 村田諒, 米元亮馬, et al.
  • 雑誌名: シミュレーション 巻: 34(2) ページ: 104-114
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Application of a global nonhydrostatic model with a stretched-grid system to regional aerosol simulations around Japan (2015)
  • 著者名/発表者名: Goto, D., T. Dai, M. Satoh, H. Tomita, J. Uchida, S. Misawa, T. Inoue, H. Tsuruta, K. Ueda, C. F. S. Ng, A. Takami, N. Sugimoto, A. Shimizu, T. Ohara, and T. Nakajima
  • 雑誌名: Geosci. Model Dev. 巻: 8 号: 2 ページ: 235-259
  • DOI: 10.5194/gmd-8-235-2015
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Modeling of black carbon in Asia using a global-to-regional seamless aerosol-transport model (2014)
  • 著者名/発表者名: Goto, D.
  • 雑誌名: Env. Pol. 巻: 195 ページ: 330-335
  • DOI: 10.1016/j.envpol.2014.06.006
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] High resolved aerosol simulations using a non-hydrostatic icosahedral atmospheric model (NICAM) (2016)
  • 著者名/発表者名: Goto D., Nakajima T.
  • 学会等名: 15th AeroCom workshop
  • 発表場所: 中国・北京
  • 年月日: 2016-09-18
  • 国際学会
• [学会発表] Seamless global-to-regional simulation of aerosols with O(10km) grid spacing (2016)
  • 著者名/発表者名: Goto D.
  • 学会等名: 2nd International Workshop on SLCPs in Asia: Chemistry-climate modeling and its applications
  • 発表場所: Incheon (Korea)
  • 年月日: 2016-02-18
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Influence of model grid size on the simulation of PM2.5 and the related excess mortality in Japan (2016)
  • 著者名/発表者名: Goto D., Ueda K., Ng C.F.S., Takami A., Ariga T., Matsuhashi K., Nakajima T.
  • 学会等名: 2016 American Geophysical Union (AGU) Fall Meeting
  • 発表場所: アメリカ・サンフランシスコ
  • 国際学会
• [学会発表] モデル水平分解能のエアロゾル濃度への影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 五藤大輔, 中島映至
  • 学会等名: 日本気象学会2016年度秋季大会
  • 発表場所: 愛知県名古屋市・名古屋大学
• [学会発表] Development of a global atmospheric aerosol model with O(10km) grid spacing (2016)
  • 著者名/発表者名: Goto D.
  • 学会等名: International Meeting on Land Use and Emissions in South/Southeast Asia
  • 発表場所: ベトナム・ホーチミンシティ
  • 国際学会
• [学会発表] 全球雲解像モデルと結合した大気汚染物質シミュレーションとその応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 五藤大輔, 中島映至
  • 学会等名: 第57回大気環境学会年会
  • 発表場所: 北海道札幌市・北海道大学
• [学会発表] Validation of high-resolution aerosol optical thickness by a global non-hydrostatic model using remote sensing measurements (2016)
  • 著者名/発表者名: Goto D., Sato Y., Yashiro H., Suzuki K., Nakajima T.
  • 学会等名: International Radiation Symposium 2016
  • 発表場所: ニュージーランド・オークランド
  • 国際学会
• [学会発表] Simulation and validation of global aerosol distributions using a nonhydrostatic icosahedral atmospheric model with 14 km grid spacing (2015)
  • 著者名/発表者名: Goto D., Sato Y., Yashiro H., Suzuki T., Nakajima T.
  • 学会等名: 2015 American Geophysical Union (AGU) Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco (US)
  • 年月日: 2015-12-16
  • 国際学会
• [学会発表] Regional simulation of aerosols using NICAM-Chem with a stretched-grid system (2015)
  • 著者名/発表者名: Goto D.
  • 学会等名: The 13th International Conference on Atmospheric Sciences and Applications to Air Quality (ASAAQ13)
  • 発表場所: 神戸国際会議場（神戸）
  • 年月日: 2015-11-11
  • 国際学会
• [学会発表] 全球高解像度計算によるエアロゾル分布（１）モデル検証 (2015)
  • 著者名/発表者名: 五藤大輔, 佐藤陽祐, 八代尚, 鈴木健太郎, 中島映至
  • 学会等名: 日本気象学会2015年度秋季大会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都）
  • 年月日: 2015-10-30
• [学会発表] A model evaluation of global high-resolving simulated aerosol distributions (2015)
  • 著者名/発表者名: Goto D., Sato Y., Yashiro H., Suzuki K., Nakajima T.
  • 学会等名: Asian Conference on Meteorology
  • 発表場所: 京都大学（京都）
  • 年月日: 2015-10-27
  • 国際学会
• [学会発表] Assessment of sulfate aerosols and its uncertainty due to clouds using global models (2015)
  • 著者名/発表者名: Goto D.
  • 学会等名: International Workshop on Land Use/Cover Changes and Air Pollution in Asia
  • 発表場所: Bogor (Indonesia)
  • 年月日: 2015-08-06
  • 国際学会
• [学会発表] Uncertainty of sulfate aerosols against differences between host climate models (2015)
  • 著者名/発表者名: Goto D., Nakajima T., Dai T., Takemura T., Kajino M., Matsui H., Takami A., Hatakeyama S., Sugimoto N., Shimizu A., Ohara T.
  • 学会等名: 26th IUGG 2015
  • 発表場所: Prague (Czech Republic)
  • 年月日: 2015-06-27
  • 国際学会
• [学会発表] Development of an atmospheric aerosol-chemistry model (NICAM-Chem) and its application to regional simulations over East Asia (2015)
  • 著者名/発表者名: Goto D., Nakajima T., Satoh M., MEXT/RECCA/SALSA Project Team
  • 学会等名: The 6th MICS-Asia workshop
  • 発表場所: Starway Bihai Hotel Zhuhai (Zhuhai/China)
  • 年月日: 2015-02-07
• [学会発表] Development of aerosol-chemistry transport model coupled to non-hydrostatic icosahedral atmospheric model (NICAM) through applying a stretched grid system to regional simulations around Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Goto D., Nakajima T., Satoh M., MEXT/RECCA/SALSA Project Team
  • 学会等名: 2014 American Geophysical Union (AGU) Fall Meeting
  • 発表場所: Moscone Center (San Francisco/US)
  • 年月日: 2014-12-19
• [学会発表] アジア域における硫酸塩エアロゾル分布に対するホストモデルの不確実性評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 五藤大輔, 中島映至, Dai T., 竹村俊彦, 梶野瑞王, 松井仁志, 原由香里, 高見昭憲, 畠山史郎, 杉本伸夫, 清水厚, 大原利眞
  • 学会等名: 日本気象学会2014年度秋季大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県博多区）
  • 年月日: 2014-10-22
• [学会発表] Development of simulating aerosols and tropospheric ozone in megacities using a global nonhydrostatic model with a stretched-grid system (2014)
  • 著者名/発表者名: Goto D., Nakajima T., Murata R., Yashiro H., Sudo K., Dai T., Misawa S., Uchida J., Ohara T., MEXT/RECCA/SALSA Project Team
  • 学会等名: 2014 International Global Atmospheric Chemistry (IGAC) Science Conference
  • 発表場所: Natal Convention Center (Natal/Brasil)
  • 年月日: 2014-09-23
• [学会発表] 新しい全球エアロゾル化学輸送モデルの開発とその展望 (2014)
  • 著者名/発表者名: 五藤大輔, 中島映至, 佐藤正樹
  • 学会等名: 第31回エアロゾル科学・技術研究討論会
  • 発表場所: 筑波大学（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2014-08-07
  • 招待講演
• [学会発表] Simulation of atmospheric aerosols and ozone around Tokyo using a global nonhydrostatic model with a stretched-grid system (2014)
  • 著者名/発表者名: Goto D., Nakajima T., Dai T., Yashiro H., Sudo K., Murata R., Misawa S., Uchida J., Inoue T., Tsuruta H., Satoh M., Tomita H., Ohara T., MEXT/RECCA/SALSA Project Team
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 11th Annual Meeting 2014
  • 発表場所: ロイトンロイトン札幌ホテル（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-08-01
• [学会発表] Simulation of SLCP in Japan using a new atmospheric aerosol-chemistry model (NICAM-Chem) with a stretched-grid system (2014)
  • 著者名/発表者名: Goto D., Nakajima T., Dai T., Yashiro H., Murata R., Sudo K., Misawa S., Uchida J., MEXT/RECCA/SALSA Project Team
  • 学会等名: 2nd ABC-SLCP Symposium
  • 発表場所: 東京大学福武ホール（東京都文京区）
  • 年月日: 2014-07-21
• [学会発表] Simulation of atmospheric air pollutants over Japan and its application to health impacts under MEXT/RECCA/SALSA project in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Goto D.
  • 学会等名: International Workshop on Air Quality in Asia
  • 発表場所: M.O.D Palace Hotel (Hanoi/Vietnam)
  • 年月日: 2014-06-26
• [学会発表] 都市における大気汚染物質シミュレーションとその健康影響評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 五藤大輔, 中島映至, 上田佳代, Ng C.F.S, 村田諒, SALSA Project Team
  • 学会等名: 日本気象学会2014年春季大会
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-05-24