モンゴルライダーネットワークを用いたダストストームの３次元動態解析

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18J12795
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 河合 慶 名古屋大学, 環境学研究科, 研究員
• 研究期間 (年度): 2018-04-25 – 2020-03-31
• キーワード: アジアダスト / 黄砂 / ダストストーム / バイオエアロゾル / ゴビ砂漠 / ライダー / シーロメーター / 数値シミュレーション

研究実績の概要

本研究の目的は、モンゴルのライダーネットワーク（５地点）を用いて、ゴビ砂漠におけるダストストームの動態とそのメカニズムを解明することである。研究計画に従って、2019年度は以下のような現地観測やデータ解析を実施した。
１）春季集中観測（IOP2019）の実施：ダスト（黄砂）の発生シーズンである春季にモンゴルのゴビ砂漠を訪れ、現地調査やダストストームの直接観測、設置済みの小型ダスト濃度計やシーロメーター（小型ライダー）のデータ回収・メンテナンスを行った。また、昨年の夏に引き続き、シーロメーターの水平観測実験を実施した。実験データの精度は前回よりも改善されたが、さらなる実験装置の改良が必要であることが分かった。シーロメーターの設置してある現地気象台などで、これまでの観測成果について発表し、意見交換を行った。
２）2015年4月29～30日に発生したダストストームの事例解析：昨年度に引き続き、ライダーネットワークや地上・高層気象観測データを用いて、本事例のダストストームの動態解析を行った。
３）バイオエアロゾルに関するデータ解析：気象データやライダーデータを用いて、細菌・ウイルスが付着した黄砂の発生状況や輸送経路について解析を行った。
４）ダスト発生に関する数値シミュレーション：全球エアロゾルモデルを用いて、ダストの発生源分布や放出量、およびそれらの時間変動について解析を行った。地上気象観測データや衛星観測データとの比較から、モデルのダスト発生頻度について改良を行う必要があることが分かった。
全体を通して、モンゴルのライダーネットワークやゴビ砂漠での現地観測を用いて、ダストストームの３次元動態解析を行い、関連するテーマを含め、いくつかのメカニズムについて解明することができた。また、数値シミュレーションにもテーマを拡大することができ、今後の研究基盤も確実に築かれている。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] 気象環境監視庁/気象水文環境情報研究所(モンゴル)
  • 国名: モンゴル
  • 外国機関名: 気象環境監視庁/気象水文環境情報研究所
• [雑誌論文] Aeolian Dispersal of Bacteria Associated With Desert Dust and Anthropogenic Particles Over Continental and Oceanic Surfaces (2019)
  • 著者名/発表者名: Maki Teruya、Lee Kevin C.、Kawai Kei、Onishi Kazunari、Hong Chun Sang、Kurosaki Yasunori、Shinoda Masato、Kai Kenji、Iwasaka Yasunobu、Archer Stephen D. J.、Lacap‐Bugler Donnabella C.、Hasegawa Hiroshi、Pointing Stephen B.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Atmospheres 巻: 124 ページ: 5579～5588
  • DOI: 10.1029/2018JD029597
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Vertical distributions of airborne microorganisms over Asian dust source region of Taklimakan and Gobi Desert (2019)
  • 著者名/発表者名: Maki Teruya、Bin Chen、Kai Kenji、Kawai Kei、Fujita Kazuyuki、Ohara Kazuma、Kobayashi Fumihisa、Davaanyam Enkhbaatar、Noda Jun、Minamoto Yuki、Shi Guangyu、Hasegawa Hiroshi、Iwasaka Yasunobu
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: 214 ページ: 116848～116848
  • DOI: 10.1016/j.atmosenv.2019.116848
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Large-scale dust event in East Asia, as revealed by the Himawari-8 Dust RGB, lidar network observations, and field survey (2019)
  • 著者名/発表者名: Kenji Kai, Yuki Minamoto, Kotaro Nakamura, Minrui Wang, Kei Kawai, Kazuma Ohara, Jun Noda, Teruya Maki, Enkhbaatar Davaanyam, Nobuo Sugimoto
  • 学会等名: Central Asian Dust Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Atmospheric dust as a possible survival factor for bioaerosols (2019)
  • 著者名/発表者名: Jun Noda, Sota Tomizawa, Buho Hoshino, Erdenebadrakh Munkhjargal, Kei Kawai, Kenji Kai
  • 学会等名: Central Asian Dust Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Horizontal and vertical structure of large-scale dust event in East Asia in May 2017 - Analyses of Himawari-8 Dust RGB, CALIOP, and ground-based observations - (2019)
  • 著者名/発表者名: Kenji Kai, Yuki Minamoto, Kotaro Nakamura, Minrui Wang, Kei Kawai, Kazuma Ohara, Jun Noda, Teruya Maki, Enkhbaatar Davaanyam, Nobuo Sugimoto
  • 学会等名: 29th International Laser-Radar Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Bioaerosol measurements in Mongolia, China, and Japan during the spring of 2015 (2019)
  • 著者名/発表者名: Jun Noda, Keisuke Nishioka, Takaaki Nakaya, Keiya Yumimoto, Katsuro Hagiwara, Buho Hoshino, Kenji Baba, Izumi Noguchi, Teruya Maki, Atsushi Matuki, Chiharu Nishita-Hara, Masahiko Hayashi, Enkhbaatar Davaanyam, Erdenebadrakh Munkhjargal, Kei Kawai, Kenji Kai
  • 学会等名: European Aerosol Conference 2019
  • 国際学会
• [学会発表] ひまわり8号Dust RGB画像を用いたダスト現象の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 甲斐憲次, 源祐輝, 中村晃太朗, 王敏叡, 河合慶
  • 学会等名: 日本気象学会2019年度春季大会
• [学会発表] Dust layer captured by an inversion layer over the Gobi Desert on 29-30 April 2015 (2019)
  • 著者名/発表者名: 河合慶, 西尾優汰, 甲斐憲次, 能田淳, Erdenebadrakh Munkhjargal, 篠田雅人, 杉本伸夫, 清水厚, Enkhbaatar Davaanyam, Dashdondog Batdorj
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2019年大会
• [学会発表] Occurrence of micro-meso scale dust storms and its relationship to the vegetation and topography in Mongolian grassland and Gobi Desert (2019)
  • 著者名/発表者名: 甲斐憲次, 河合慶, 牧輝弥, 能田淳
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2019年大会
• [学会発表] Comparison of airborne microbial variations in air samples from Asian-dust source and arrival regions (2019)
  • 著者名/発表者名: 牧輝弥, 藤田達之, 松葉悠真, 黒崎泰典, 石塚正秀, 河合慶, 岩坂泰信
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2019年大会
• [学会発表] 超並列シーケンスを用いたメタゲノム解析による黄砂に含まれる細菌の群集構造解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 藤田達之, 牧輝弥, 松葉悠真, 大川雄輝, 作田裕也, 甲斐憲次, 河合慶, 眞塩麻彩実, 長谷川浩, 岩坂泰信
  • 学会等名: 微生物生態学会
• [学会発表] シーロメーターの水平観測による重なり関数の補正（その２） (2019)
  • 著者名/発表者名: 河合慶, 神慶孝, 甲斐憲次, 相澤由樹, 伊藤敦哉, 杉本伸夫, Altangerel Batbold, Enkhbaatar Davaanyam, Erdenebadrakh Munkhjargal
  • 学会等名: 第37回レーザセンシングシンポジウム
• [学会発表] 小型PM2.5センサーを用いたゴビ砂漠におけるダスト観測ネットワークの構築 (2019)
  • 著者名/発表者名: 河合慶, Batjargal Buyantogtokh, 石塚正秀, 篠田雅人, 黒崎泰典
  • 学会等名: 鳥取大学乾燥地研究センター令和元年度共同研究発表会
• [学会発表] The effects of land-surface processes on dust emission at Tsogt-Ovoo in the Mongolian desert steppe (2019)
  • 著者名/発表者名: Kaman Kong, Banzragch Nandintsetseg, Kei Kawai, Masato Shinoda, Masahide Ishizuka, Yasunori Kurosaki
  • 学会等名: 鳥取大学乾燥地研究センター令和元年度共同研究発表会
• [学会発表] 全球モデルを用いたダストの発生源分布と長距離輸送過程の高精度化についての研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 松井仁志, 河合慶, 篠田雅人, 木村玲二
  • 学会等名: 鳥取大学乾燥地研究センター令和元年度共同研究発表会