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エアロゾルによる植物影響評価のための精緻な陸面モデルの開発

公募研究

研究領域東アジアにおけるエアロゾルの植物・人間系へのインパクト
研究課題/領域番号 21120512
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

堅田 元喜  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門, 研究職 (00391251)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2009年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード物質沈着 / 酸性降下物 / 植物影響 / 地表面モデル
研究概要

エアロゾルが及ぼす植物生態系への影響を評価することを目的に、乾性・湿性・霧水沈着を含めた包括的な沈着過程と葉面水の蒸発に伴う濃縮等の物理化学過程をモデル化し、申請者がこれまで開発を進めてきた地表面モデルに導入し、植物への物質沈着量とともに樹冠内部の酸性降下物の濃度および沈着量の鉛直分布を評価可能な精緻な地表面モデルを開発した。オゾン、硫黄化合物(SO2)、窒素化合物(NOx)およびアンモニア(NH3)等のガス状物質やエアロゾル・霧等の粒子状物質の植生への乾性沈着過程と葉面水の蒸発に伴う濃縮等の物理化学渦程をモデル化し、地表面モデルに導入した。この地表面モデルを欧米の植生地で測定されたガス状・粒子状物質の乾性沈着フラックス、兵庫県六甲山地のスギ林で観測された物質沈着量等のデータを収集した。これらの地域に開発した地表面モデルを適用し、空気力学的および樹冠水収支法によって得られたガス状および粒子状物質フラックスを良好に再現できることを確かめた。これに加えて、葉面水の濃縮過程と大気中のガスー粒子転換過程を新たにモデル化し、この地表面モデルに導入した。本研究で収集した観測データとの比較に基づいて地表面モデルを検証することによって、酸性降下物の濃度および沈着量の森林内部での鉛直分布を評価できる地表面モデルを完成させた。また、当該研究課題の計画研究班との連携によって、サブミクロン粒子の沈着において吸湿効果が極めて重要な役割を果たしていることが明らかになった。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] 植生への粒子沈着モデルの研究動向とその課題2010

    • 著者名/発表者名
      堅田元喜, 永井晴康
    • 雑誌名

      エアロゾル研究

      巻: 25 ページ: 323-330

    • NAID

      130000420883

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical study of fog deposition on vegetation for atmosphere-land interactions in semi-arid and arid regions2010

    • 著者名/発表者名
      Katata, G., Nagai, H., Kajino, M., Ueda, H., Hozumi, Y.
    • 雑誌名

      Agricultural and Forest Meteorology 150巻

      ページ: 340-353

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of a land surface model that includes fog deposition over a tree heath-laurel forest in Garajonay national park(La Gomera, Spain)2009

    • 著者名/発表者名
      Katata, G., Regalado, C.M., Ritter, A., Nagai, H.
    • 雑誌名

      Estudios de la zona no saturada del Suelo IX巻

      ページ: 393-400

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大気沈着―第3講 雲・霧沈着2009

    • 著者名/発表者名
      大河内博, 堅田元喜
    • 雑誌名

      大気環境学会誌 45

    • NAID

      130004554360

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Development of atmosphere-soil-vegetation model for investigation of radioactive materials transport in terrestrial biosphere2010

    • 著者名/発表者名
      Katata G., Nagai, H., Zhang, L., Held, A., Serca, D., Klemm, O.
    • 学会等名
      Joint International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications and Monte Carlo 2010
    • 発表場所
      Tokyo (Japan)
    • 年月日
      2010-10-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 気象・エアロゾル化学輸送・霧水沈着モデルを用いた山岳森林への霧水沈着に関する数値的研究2010

    • 著者名/発表者名
      堅田元喜, 梶野瑞王, 平木隆年, 藍川昌秀, 小林禧樹, 永井晴康
    • 学会等名
      第51回大気環境学会年会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 葉の濡れが及ぼすガス状物質の乾性沈着への影響に関する数値的研究2010

    • 著者名/発表者名
      堅田元喜, Zhang, L., 永井晴康
    • 学会等名
      第51回大気環境学会年会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Numerical model study of dry deposition of particles onto vegetation2010

    • 著者名/発表者名
      Katata, G., Held, A., Nagai, H., Klemm, O.
    • 学会等名
      International Aerosol Conference 2010
    • 発表場所
      Helsinki (Finland)
    • 年月日
      2010-09-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Numerical study of fog deposition onto mountainous forest using atmos phere, aerosol chemical transport, and land surface models : Estimation of water and matter deposition by fog deposition2010

    • 著者名/発表者名
      Katata, G., Kajino, M., Hiraki, T., Aikawa, M., Kobayashi, T., Nagai, H.
    • 学会等名
      5th International Conference on Fog, Fog Collection and Dew
    • 発表場所
      Munster (Germany)
    • 年月日
      2010-07-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Numerical study of fog deposition onto mountainous forest using atmos phere, aerosol chemical transport, and land surface models : Chemical and physical properties of fog and aerosols2010

    • 著者名/発表者名
      Kajino, M., Katata, G., Hiraki, T., Aikawa, M., Kobayashi, T., Nagai, H.
    • 学会等名
      5th International Conference on Fog, Fog Collection and Dew
    • 発表場所
      Munster (Germany)
    • 年月日
      2010-07-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Parameter estimation fog a detailed atmosphere-soil-vegetation model in cluding fog deposition onto vegetation (SOLVEG) by inverse optimization2010

    • 著者名/発表者名
      Ritter, A., Katata, G., Regalado, C., Nagai, H.
    • 学会等名
      5th International Conference on Fog, Fog Collection and Dew
    • 発表場所
      Munster (Germany)
    • 年月日
      2010-07-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 放射性物質の移行研究のための精緻な大気-土壌-植生モデルの開発2010

    • 著者名/発表者名
      堅田元喜, 永井晴康
    • 学会等名
      日本原子力学会2010年春の年会
    • 発表場所
      茨城大学(茨城県)
    • 年月日
      2010-03-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ガス状物質の乾性沈着過程を考慮した精緻な地表面モデルの開発2009

    • 著者名/発表者名
      堅田元喜, Klemm, O., 永井晴康
    • 学会等名
      第50回大気環境学会年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県)
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Numerical study of surface water and energy exchanges in arid regions using detailed land surface model including fog deposition on vegetation2009

    • 著者名/発表者名
      堅田元喜, 永井晴康
    • 学会等名
      2nd Integrated Land Ecosystem Atmosphere-Processes Study(iLEAPS)Science Conference
    • 発表場所
      Melbourne(Australia)
    • 年月日
      2009-08-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 樹雨に伴う森林への物質沈着量の推定に関する数値的研究2009

    • 著者名/発表者名
      堅田元喜, 梶野瑞王, 平木隆年, 藍川昌秀, 小林禧樹
    • 学会等名
      第26回エアロゾル科学・技術研究討論会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)
    • 年月日
      2009-08-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 植生への大気中粒子状物質の沈着過程を考慮した地表面モデルの開発2009

    • 著者名/発表者名
      堅田元喜, Andreas, H.
    • 学会等名
      第26回エアロゾル科学・技術研究討論会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)
    • 年月日
      2009-08-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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