次世代型エアロゾル統合モデルの開発による直接・間接効果の高精度評価

• 研究課題/領域番号: 26740014
• 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: 名古屋大学 (2015-2017); 独立行政法人海洋研究開発機構 (2014)
• 研究代表者: 松井 仁志 名古屋大学, 環境学研究科, 助教 (50549508)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017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: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: エアロゾル / エアロゾルモデル開発 / 気候変動 / ブラックカーボン / 新粒子生成 / 有機エアロゾル / 大気環境 / 領域3次元モデル / 気候影響

研究成果の概要

大気中の微粒子（エアロゾル）の放射・雲を介した気候影響は、気候変動予測における最大の不確定要因の1つである。エアロゾルの気候影響を精度良く評価するため、エアロゾルの数濃度・粒径分布・各粒子の化学組成を十分に表現できる次世代型のエアロゾルモデルを開発した。様々な大気観測によってモデルを検証した後、ブラックカーボン（すす）の大気加熱効果とその不確定性要因や、エアロゾルの過去から将来の排出量変化に対する応答などを、関連する微物理・化学過程の観点から明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] New particle formation leads to cloud dimming (2018)
  • 著者名/発表者名: Sullivan R. C., P. Crippa, H. Matsui, L. R. Leung, C. Zhao, A. Thota, and S. C. Pryor
  • 雑誌名: Nature Partner Journals: Climate and Atmospheric Science 巻: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Observed and modeled mass concentrations of organic aerosols and PM2.5 at three remote sites around the East China Sea: Roles of chemical aging (2017)
  • 著者名/発表者名: Kanaya, Y., H. Matsui, F. Taketani, X. Pan, Y. Komazaki, Z. Wang, L. Chang, D. Kang, M. Choi, S.-Y. Kim, C.-H. Kang, A. Takami, H. Tanimoto, K. Ikeda, and K. Yamaji
  • 雑誌名: Aerosol and Air Quality Research 巻: 17 号: 12 ページ: 3091-3105
  • DOI: 10.4209/aaqr.2016.12.0573
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Development of a global aerosol model using a two-dimensional sectional method: 2. Evaluation and sensitivity simulations (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsui, H. and N. Mahowald
  • 雑誌名: Journal of Advances in Modeling Earth Systems 巻: 9 号: 4 ページ: 1887-1920
  • DOI: 10.1002/2017ms000937
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Development of a global aerosol model using a two-dimensional sectional method: 1. Model design (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsui, H.
  • 雑誌名: Journal of Advances in Modeling Earth Systems 巻: 9 号: 4 ページ: 1921-1947
  • DOI: 10.1002/2017ms000936
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Enhancement of aerosol responses to changes in emissions over East Asia by gas-oxidant-aerosol coupling and detailed aerosol processes (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsui, H., and M. Koike
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. Atmos. 巻: 121 号: 12 ページ: 7161-7171
  • DOI: 10.1002/2015jd024671
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Black carbon simulations using a size- and mixing-state-resolved three-dimensional model: 1. Radiative effects and their uncertainties (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsui, H.
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. Atmos. 巻: 121 号: 4 ページ: 1793-1807
  • DOI: 10.1002/2015jd023998
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Black carbon simulations using a size- and mixing-state-resolved three-dimensional model: 2. Aging timescale and its impact over East Asia (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsui, H.
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. Atmos. 巻: 121 号: 4 ページ: 1808-1821
  • DOI: 10.1002/2015jd023999
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] エアロゾルの数・粒径・混合状態を予測する新世代モデルの開発と検証：2014年度正野賞受賞記念講演 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松井仁志
  • 雑誌名: 天気 巻: 62 ページ: 569-580
  • NAID: 110009976440
  • 査読あり
• [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] Modeling particle nucleation and growth over northern California during the 2010 CARES campaign (2015)
  • 著者名/発表者名: Lupascu, A., R. Easter, R. Zaveri, M. Shrivastava, M. Pekour, J. Tomlinson, Q. Yang, H. Matsui, A. Hodzic, Q. Zhang, and J. D. Fast
  • 雑誌名: Atmos. Chem. Phys. 巻: 15 号: 21 ページ: 12283-12313
  • DOI: 10.5194/acp-15-12283-2015
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Volatility basis-set approach simulation of organic aerosol formation in East Asia: implications for anthropogenic-biogenic interaction and controllable amounts (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsui, H., M. Koike, Y. Kondo, A. Takami, J. D. Fast, Y. Kanaya, and M. Takigawa
  • 雑誌名: Atmos. Chem. Phys 巻: 14 号: 18 ページ: 9513-9535
  • DOI: 10.5194/acp-14-9513-2014
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of an aerosol microphysical module: Aerosol Two-dimensional bin module for foRmation and Aging Simulation (ATRAS) (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsui, H., M. Koike, Y. Kondo, J. D. Fast, and M. Takigawa
  • 雑誌名: Atmos. Chem. Phys 巻: 14 号: 18 ページ: 10315-10331
  • DOI: 10.5194/acp-14-10315-2014
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Wet deposition of black carbon at a remote site in the East China Sea (2014)
  • 著者名/発表者名: Mori, T., Y. Kondo, S. Ohata, N. Moteki, H. Matsui, N. Oshima, and A. Iwasaki
  • 雑誌名: J. Geophys. Res 巻: 119 号: 17 ページ: 10485-10498
  • DOI: 10.1002/2014jd022103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modeling ultrafine particle growth at a pine forest site influenced by anthropogenic pollution during BEACHON-RoMBAS 2011 (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Y. Cui, A. Hodzic, J. N. Smith, J. Ortega, J. Brioude, H. Matsui, E. J. T. Levin, A., Turnipseed, P. Winkler, and B. de Foy
  • 雑誌名: Atmospheric Chemistry and Physics 巻: 14 号: 20 ページ: 11011-10498
  • DOI: 10.5194/acp-14-11011-2014
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Development of a global aerosol model using a two-dimensional sectional method (2018)
  • 著者名/発表者名: Matsui, H.
  • 学会等名: Frontiers of Atmospheric Aerosol Studies: Toward the Understanding of the Health and Climatic Effects
  • 国際学会
• [学会発表] Modeling the impact of new particle formation on regional cloud radiative forcing (2018)
  • 著者名/発表者名: Sullivan, R. C., P. Crippa, H. Matsui, R. Leung, C. Zhao, A. Thota, and S. C. Pryor
  • 学会等名: American Meteorological Society 98th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 粒径分布と混合状態を解像した二次元ビン法を用いた全球エアロゾルモデルの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松井仁志
  • 学会等名: 日本気象学会2017年度春季大会
• [学会発表] Development of a global aerosol model using a two-dimensional sectional method (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsui, H. and N. Mahowald
  • 学会等名: 22nd Annual CESM workshop
  • 国際学会
• [学会発表] Impacts of new particle formation on short-term Midwestern meteorology and air quality as determined by the NPF-explicit WRF-chem (2017)
  • 著者名/発表者名: Dong, C., H. Matsui, S. N. Spak, and C. Stanier
  • 学会等名: 36th AAAR annual conference
  • 国際学会
• [学会発表] 二次元ビン法を用いた全球エアロゾルモデルの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松井仁志、大島長
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2016年大会
  • 発表場所: 千葉、幕張
• [学会発表] Black carbon simulations using a size- and mixing-state-resolved three-dimensional model: Radiative effects and their uncertainties (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsui H.
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2016
  • 発表場所: サンフランシスコ
  • 国際学会
• [学会発表] 混合状態解像モデルを用いたブラックカーボンとその放射強制力の不確定性の評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松井仁志
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2015年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2015-05-27
• [学会発表] ブラックカーボンとその放射強制力の不確定性:混合状態解像モデルを用いた感度実験 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松井仁志
  • 学会等名: 日本気象学会2015年度春季大会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2015-05-23
• [学会発表] Wet deposition of black carbon at a remote site in the East China Sea (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsuhiro Mori, Yutaka Kondo, Nobuhiro Moteki, Sho Ohata, Hitoshi Matsui, Naga Oshima, and Aya Iwasaki
  • 学会等名: 2014 AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, United States
  • 年月日: 2014-12-15 – 2014-12-19
• [学会発表] 数値モデル開発に基づくエアロゾルの化学・微物理過程の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松井仁志
  • 学会等名: 第20回大気化学討論会
  • 発表場所: 府中グリーンプラザ（東京都府中市）
  • 年月日: 2014-10-28
• [学会発表] 日中韓広域大気汚染集観測における有機エアロゾル・PM2.5濃度のモデル再現性評価：VBSアプローチ による改善 アプローチによる改善 (2014)
  • 著者名/発表者名: 金谷有剛、松井仁志、竹谷文一、駒崎雄一、Xiaole Pan、山地一代、池田恒平、高見昭憲、谷本浩志、 近藤豊、Zifa Wang、Daeil Kang、Limseok Chang
  • 学会等名: 第20回大気化学討論会
  • 発表場所: 府中グリーンプラザ（東京都府中市）
  • 年月日: 2014-10-28
• [学会発表] エアロゾルの数・粒径・混合状態を予測する新世代モデルの開発と検証 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松井仁志
  • 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（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2014-10-22
• [学会発表] Mass concentrations of organic aerosol and PM2.5 in East Asia reproduced by using volatility base-set approach in the WRF-Chem model (2014)
  • 著者名/発表者名: Yugo Kanaya, Hitoshi Matsui, Fumikazu Taketani, Xiaole Pan, Yuichi Komazaki, Kohei Ikeda, Kazuyo Yamaji, Zifa Wang, Limseok Chang, Daeil Kang, Akinori Takami, Hiroshi Tanimoto, and Yutaka Kondo
  • 学会等名: 13th Quadrennial ICACGP Symposium & 13th IGAC Science Conference on Atmospheric Chemistry
  • 発表場所: Natal, Brazil
  • 年月日: 2014-09-22 – 2014-09-26
• [学会発表] アジア域の有機エアロゾル生成の人為・自然起源相互作用:VBSモデルの開発と検証 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松井仁志、小池真、近藤豊、高見昭憲、金谷有剛、滝川雅之
  • 学会等名: 日本気象学会2014年度春季大会
  • 発表場所: 開港記念会館・情報文化センター（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-05-23
• [学会発表] VBS法を用いた有機エアロゾルモデルの開発と検証：アジア域における人為・自然起源の相互作用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松井仁志、小池真、近藤豊、高見昭憲、金谷有剛、滝川雅之
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-05-01
• [学会発表] 夏季の沖縄県辺戸岬における降水中のブラックカーボン粒子濃度の支配要因 (2014)
  • 著者名/発表者名: 森樹大、大畑祥、近藤豊、茂木信宏、松井仁志、岩崎綾、友寄喜貴、嘉手納恒
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-05-01
• [学会発表] 航空機観測による東アジアにおけるエアロゾル粒径分布の支配要因の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 橋岡秀彬、芝野佑樹、茂木信宏、北和之、松井仁志、小池真、近藤豊
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-05-01
• [学会発表] 黒潮暖水域の下層雲への影響：平滑化海面水温を用いた数値実験 (2014)
  • 著者名/発表者名: 浅野匠彦、小池真、松井仁志
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-05-01