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2018 年度 実績報告書

北極域混相雲の頻発領域におけるエアロゾルの氷晶核能の詳細解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H06020
研究機関国立極地研究所

研究代表者

當房 豊  国立極地研究所, 研究教育系, 助教 (60572766)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード北極域 / エアロゾル-雲相互作用 / 氷晶核
研究実績の概要

氷晶核(氷形成能力を有するエアロゾル粒子)の存在は、極微量であっても、地球の気候や生態系に多大な影響を及ぼす。北極域の下層大気(数百メートル~数キロメートルの高度)では、年間を通して混相雲(過冷却の雲滴と氷晶とが混在する雲)が頻繁に発生している。混相雲内での氷形成過程には、氷晶核として機能するエアロゾル粒子の存在が必須である。しかしながら、北極域の大気中における氷晶核の数濃度については、その計測が技術的に非常に困難であることから、実測データがほとんど報告されてきてない。また、氷晶核の供給源についても、未だによくわかっていない。

本研究では、申請者が新たに確立した「超低濃度状態でも氷晶核の計測が可能な実験系」であるCRAFT(Tobo, 2016, Sci. Rep.)を用いて、北極域の中でも特に混相雲の発生頻度が高い地域だといわれているスヴァールバル諸島に位置するニーオルスンにおいて、エアロゾル粒子の氷晶核としての役割に着目した調査研究を展開している。2018~2019年度は、ニーオルスンを計6回(2018年7~8月、2019年1月、2019年3月、2019年7~8月、2019年11月、2020年3月)訪問し、Zeppelin山観測所(海抜約474メートル地点)とGruvebadet観測所(Zeppelin山のふもとにある観測所)での集中観測を実施した。また、本研究で得られた北極域混相雲内でのエアロゾル粒子の氷晶核としての役割に関する科学的知見などをまとめた原著論文と総説論文の執筆し(Tobo et al., 2019, Nat. Geosci.; 當房, 2019, 大気化学研究)、国内外の学会や研究集会等での発表を行った。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] コロラド州立大学/コーネル大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      コロラド州立大学/コーネル大学
  • [国際共同研究] ノルウェー極地研究所/NILU(ノルウェー)

    • 国名
      ノルウェー
    • 外国機関名
      ノルウェー極地研究所/NILU
  • [国際共同研究] アルフレッド・ウェゲナー極地海洋研究所(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      アルフレッド・ウェゲナー極地海洋研究所
  • [国際共同研究] ストックホルム大学(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      ストックホルム大学
  • [国際共同研究] CNR/ペルージャ大学(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      CNR/ペルージャ大学
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      2
  • [雑誌論文] Glacially sourced dust as a potentially significant source of ice nucleating particles2019

    • 著者名/発表者名
      Tobo, Y., Adachi, K., DeMott, P. J., Hill, T. C. J., Hamilton, D. S., Mahowald, N. M., Nagatsuka, N., Ohata, S., Uetake, J., Kondo, Y., Koike, M.
    • 雑誌名

      Nature Geoscience

      巻: 12 ページ: 253~258

    • DOI

      10.1038/s41561-019-0314-x

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 混相雲内でのエアロゾルの氷晶核としての役割2019

    • 著者名/発表者名
      當房 豊
    • 雑誌名

      大気化学研究

      巻: 41 ページ: 041A02

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Seasonal changes of airborne bacterial communities over Tokyo and influence of local meteorology2019

    • 著者名/発表者名
      Uetake, J., Tobo, Y., Uji, Y., Hill, T. C. J., DeMott, P. J., Kreidenweis, S. M., Misumi, R.
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fmicb.2019.01572

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A comprehensive characterization of ice nucleation by three different types of cellulose particles immersed in water2019

    • 著者名/発表者名
      Hiranuma, N. et al. (52 co-authors)
    • 雑誌名

      Atmospheric Chemistry and Physics

      巻: 19 ページ: 4823~4849

    • DOI

      10.5194/acp-19-4823-2019

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ice nucleation by particles containing long-chain fatty acids of relevance to freezing by sea spray aerosols2018

    • 著者名/発表者名
      DeMott, P. J., Mason, R. H., McCluskey, C. S., Hill, T. C. J., Perkins, R. J., Desyaterik, Y., Bertram, A. K., Trueblood, J. V., Grassian, V. H., Qiu, Y., Molinero, V., Tobo, Y., Sultana, C. M., Lee, C., Prather, K. A.
    • 雑誌名

      Environmental Science: Processes & Impacts

      巻: 20 ページ: 1559~1569

    • DOI

      10.1039/C8EM00386F

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Characteristics of droplet size distributions in low-level stratiform clouds observed from Tokyo Skytree2018

    • 著者名/発表者名
      Misumi, R., Uji, Y., Tobo, Y., Miura, K., Uetake, J., Iwamoto, Y., Maesaka, T., Iwanami, K.
    • 雑誌名

      Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II

      巻: 96 ページ: 405~413

    • DOI

      10.2151/jmsj.2018-040

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 【総説】北極域での雲凝結核・氷晶核の研究2020

    • 著者名/発表者名
      當房 豊
    • 学会等名
      2019年度 エアロゾル・雲・降水の相互作用に関する研究集会
  • [学会発表] Variation of atmospheric INP number concentrations during continuous monitoring on Tokyo Skytree in 2016/20172020

    • 著者名/発表者名
      Tobo, Y., Uetake, J., Matsui, H., Uji, Y., Iwamoto, Y., Miura, K., Misumi, R.
    • 学会等名
      3rd Atmospheric Ice Nucleation Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 黄砂飛来時における東京スカイツリーでの氷晶核の観測:2017年5月の事例2019

    • 著者名/発表者名
      當房 豊、植竹 淳、松井 仁志、宇治 靖、岩本 洋子、森 樹大、三浦 和彦、三隅 良平
    • 学会等名
      日本気象学会 2019年度秋季大会
  • [学会発表] High-latitude dust and its potential impact on atmospheric ice nucleation2019

    • 著者名/発表者名
      Tobo, Y.
    • 学会等名
      3rd PACES Open Science Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 大気中のダスト・微生物とその雲微物理への影響2019

    • 著者名/発表者名
      當房 豊
    • 学会等名
      ニーオルスン新基地を利用した研究の新展開に関する研究集会
  • [学会発表] Routine measurements of atmospheric ice nucleating particles on Tokyo Skytree: Preliminary results in 2016/20172019

    • 著者名/発表者名
      Tobo, Y., Uetake, J., Uji, Y., Iwamoto, Y., Mori, T., Miura, K., Misumi, R.
    • 学会等名
      11th Asian Aerosol Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 2016~2017年の東京スカイツリーでの氷晶核の観測2019

    • 著者名/発表者名
      當房 豊、植竹 淳、宇治 靖、岩本 洋子、森 樹大、三浦 和彦、三隅 良平
    • 学会等名
      東京理科大学 総合研究院 大気科学研究部門 第3回成果報告会
  • [学会発表] 氷晶核として働く微生物に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      當房 豊
    • 学会等名
      2018年度 極域大気~アイスコア中の微生物に関する研究集会
  • [学会発表] 夏季のスヴァールバル諸島での氷晶核に関する調査研究2019

    • 著者名/発表者名
      當房 豊、足立 光司、DeMott P. J.、Hill T. C. J.、Hamilton D. S.、Mahowald N. M.、永塚 尚子、大畑 祥、植竹 淳、近藤 豊、小池 真
    • 学会等名
      2018年度 エアロゾル・雲・降水の相互作用に関する研究集会
  • [学会発表] 北極圏の海洋および陸域の上空での氷晶核の調査研究2019

    • 著者名/発表者名
      當房 豊
    • 学会等名
      ミニ研究集会「大気-海洋境界層における大気物質の役割」
  • [学会発表] 黒い微粒子の氷核活性の評価2018

    • 著者名/発表者名
      當房 豊、茂木 信宏、足立 光司、大畑 祥、吉田 淳、近藤 豊、小池 真
    • 学会等名
      日本気象学会 2018年度秋季大会 2018年11月1日
  • [学会発表] Recent progress and perspectives in ice nucleation studies at Ny-Alesund, Svalbard2018

    • 著者名/発表者名
      Tobo, Y., Adachi, K., DeMott, P. J., Hill, T. C. J., Hamilton, D. S., Mahowald, N. M., Nagatsuka, N., Ohata, S., Uetake, J., Kondo, Y., Koike, M., Mazzola, M., Cappelletti, D.
    • 学会等名
      Ny-Alesund Atmosphere Flagship open workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of immersion freezing properties of dark-colored particles under mixed-phase cloud conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Tobo, Y., Moteki, N., Adachi, K., Ohata, S., Yoshida, A., Koike, M., Kondo, Y.
    • 学会等名
      10th International Aerosol Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Tobo, Y.2018

    • 著者名/発表者名
      Potential influence of aerosols on ice nucleation in mixed-phase clouds
    • 学会等名
      JpGU Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ニーオルスンにおけるエアロゾルの氷核活性に関する調査研究2018

    • 著者名/発表者名
      當房 豊
    • 学会等名
      平成30年度 ArCSプロジェクト全体会合
  • [備考] http://researchmap.jp/yutaka.tobo/

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公開日: 2021-01-27  

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