海洋に沈着する大気粒子中の微量元素と有機物質および海洋起源大気粒子の生成過程

2006 年度 実績報告書

• 研究領域: 海洋表層・大気下層間の物質循環リンケージ
• 研究課題/領域番号: 18067005
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 植松 光夫 東京大学, 海洋研究所, 教授 (60203478)
• 研究分担者: 河村 公隆 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (70201449) ; 三浦 和彦 東京理科大学, 理学部, 講師 (00138968) ; 長田 和雄 名古屋大学, 大学院環境学研究科, 助教授 (80252295)
• キーワード: 環境分析 / 環境変動 / 大気現象 / 地球化学 / 地球変動予測

研究概要

エアロゾル質量分析計ATOFMSを米国から購入し、陸上で試験稼働させた。米国カルフォルニア大学のプラザー教授と連絡を取り、保守や消耗品などの必要なものを準備した。測定限界、精度、安定性を調整し、装置特性を把握する。船舶用として搭載可能なシステムを構築するが、陸上観測局での稼働の可能性を調査した(植松)。
小笠原諸島・父島にて2001年より2006年までに採取した海洋エアロゾル試料を分析し、有機エアロゾルの季節変化、経年変化を明らかにした。全試料中で、シュウ酸(C2)が優位を示し、マロン酸(C3)、コハク酸(C4)が続いた。直鎖ジカルボン酸の濃度範囲は、3.5-623ngm-3であり、偏西風が強い冬・春に高い濃度を示した。東アジアからの汚染物質の長距離大気輸送が重要であることが示唆された。一方、アゼライン酸(C9)は夏に高い濃度傾向を示し、海洋からの不飽和脂肪酸の放出とその酸化分解が重要であることを示した(河村)。
海塩粒子の生成について文献調査を行い,海水学会誌に解説記事をまとめた。「みらい」MR04-7航海で行った海面付近の鉛直分布の観測結果について、厦門での国際会議で発表した。海洋起源の新粒子生成のモニタリング候補地として、落石岬と大槌を選定し、海洋研究所大槌研究センターの2007年度共同利用が採択された。温度制御型シェルターを制作した(三浦)。
従来のマイクロフロー高感度アンモニア計を用いて、海洋大気中での観測用に感度向上実験を行った。OPAを用いるフローインジェクション分析計へ試料を導入する前濃縮処理として、適切な濃縮カラムとキャリアー溶液の組み合わせを検討した結果、大幅に感度向上を図る目処がたった。また、板東班の高見班員と協力して、粗大粒子に含まれる硝酸イオンの沈着データを取得するための方法についても検討を行った(長田)。
本計画研究者4名全員が中国、厦門でのSOLAS International Open Science Meetingで研究成果を発表した。

研究成果

• [雑誌論文] Number-size distributions of free tropospheric aerosol particles at Mt. Norikura, Japan : effects of precipitation and air-mass transportation pathways (2007)
  • 著者名/発表者名: Nishita, C.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research (印刷中)
• [雑誌論文] Water-insoluble particles in spring snow at Mt. Tateyama, Japan : Characteristics of the shape factors and size distribution in relation with their origin and transportation (2007)
  • 著者名/発表者名: Li, J.
  • 雑誌名: Journal of the Meteorological Society of Japan 4月号(印刷中)
• [雑誌論文] Exploring the sensitivity of interannual basin-scale air-sea CO_2 fluxes to variability in atmospheric dust deposition using ocean carbon cycle models and atmospheric CO_2 inversions (2007)
  • 著者名/発表者名: Prabir, K. P.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research (印刷中)
• [雑誌論文] Trace Gas Measurements over Northwest Pacific during IOC Cruises 2002 (2007)
  • 著者名/発表者名: Kato, S.
  • 雑誌名: Geochemistry, Geophysics, Geosystems (印刷中)
• [雑誌論文] Development and evaluation of global radon transport model : Distribution of radon transit time and concentration over the Pacific (2007)
  • 著者名/発表者名: Nagano, K.
  • 雑誌名: J. Atmospheric Electricity 27・2(印刷中)
• [雑誌論文] 富士山におけるパッシブサンプラーを用いたオゾン濃度の鉛直分布の測定 (2006)
  • 著者名/発表者名: 室崎将史
  • 雑誌名: 大気環境学会誌 41・6 ページ: 347-354
• [雑誌論文] Contribution of water soluble organic nitrogen to total nitrogen in marine aerosols over the East China Sea and western North Pacific (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T.
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 40 ページ: 7259-7264
• [雑誌論文] Size-resolved sulfate and ammonium measurements in marine boundary layer over the North and South Pacific (2006)
  • 著者名/発表者名: Ooki, A.
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 41 ページ: 81-91
• [雑誌論文] Seasonal changes in stable carbon isotopic composition of n-alkanes in the marine aerosols from the western North Pacific : Implications for the source and atmospheric transport (2006)
  • 著者名/発表者名: Bendle, J.
  • 雑誌名: Geochimica et Cosmochimica Acta 70 ページ: 13-26
• [雑誌論文] Water-soluble dicarboxylic acids, ketoacids and dicarbonyls in the atmosphere over the Southern Ocean and western North Pacific (2006)
  • 著者名/発表者名: Wang, H.
  • 雑誌名: Journal of Atmospheric Chemistry 53 ページ: 43-61
• [雑誌論文] Stable carbon isotopic composition of low-molecular-weight dicarboxylic acids and ketoacids in remote marine aerosols (2006)
  • 著者名/発表者名: Wang, H.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 111・D07304 ページ: doi: 10. 1029/20 05JD006466
• [雑誌論文] 大気中に存在する有機エアロゾルの組成分布と変質 (2006)
  • 著者名/発表者名: 河村公隆
  • 雑誌名: 地球化学 40 ページ: 65-82
• [雑誌論文] High loadings and source strengths of organic aerosols in China. (2006)
  • 著者名/発表者名: Wang, G.
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 33,L22801 ページ: doi: 10.1029/20 06GLO27624
• [雑誌論文] Vertical distributions of particles and sulfur gases (volatile sulfur compounds and SO2) over East Asia : Comparison with two aircraft-borne measurements under the Asian continental outflow in spring and winter (2006)
  • 著者名/発表者名: Inomata, Y.
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 40 ページ: 430-444
• [雑誌論文] Spatial distributions of volatile sulfur compounds in surface seawater and overlying atmosphere in the northwestern Pacific Ocean, eastern Indian Ocean, and Southern Ocean (2006)
  • 著者名/発表者名: Inomata, Y.
  • 雑誌名: Global Biogeochemical Cycle 20 ページ: doi: 10.1029/20 05GB002518
• [雑誌論文] Aerosol constituents and their spatial distribution in the free troposphere of coastal Antarctic regions (2006)
  • 著者名/発表者名: Hara, K.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 111 ページ: doi:10.1029/20 05JD006591
• [雑誌論文] Lower Tropospheric Vertical Distribution of Aerosol Particles over Syowa Station, Antarctica from Spring to Summer in 2004 (2006)
  • 著者名/発表者名: Osada, K.
  • 雑誌名: Polar meteorology and glaciology 20 ページ: 16-27
• [図書] エアロゾルの大気環境影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 三浦和彦 他36名
  • 総ページ数: 361
  • 出版者: 京都大学学術出版会
• [図書] 環境化学(第五版実験化学講座) (2007)
  • 著者名/発表者名: 日本化学会編
  • 総ページ数: 71-74
  • 出版者: 丸善
• [図書] エアロゾルの大気環境影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 笠原三紀夫
  • 総ページ数: 136-151
  • 出版者: 京都大学学術出版会
• [図書] 海の環境100の危機 (2006)
  • 著者名/発表者名: 東京大学海洋研究所DOBIS編集委員会編
  • 総ページ数: 138-139
  • 出版者: 東京書籍