航空機観測に基づくアジアのブラックカーボンの気候影響の解明

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19101001
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 近藤 豊 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (20110752)
• キーワード: エアロゾル / ブラックカーボン / 航空機観測 / アジア / 気候影響

研究概要

ブラックカーボンは、太陽光を強く吸収し大気を加熱するため、対流が抑制され、雲の生成・降雨が抑制される。またブラックカーボンは雲凝結核として作用するため、雲の反射率、雲量、降水量などの変化も引き起こす。これまでブラックカーボンの気候影響を研究する上で鍵となる粒径分布、被覆量、光吸収率の測定が全く行われてこなかった。
2009年の春季に、ブラックカーボン測定器、無機エアロゾル化学組成測定器、エアロゾル粒径分布測定器、雲粒子測定器を航空機に搭載し、高度8kmまでのブラックカーボンの物理化学特性(粒径分布、被覆量、光吸収率、雲凝結核特性)の広域分布を測定した。中国からの汚染空気塊の流出が顕著な東シナ海・黄海上空を中心に観測を行い、この領域におけるエアロゾルの粒径分布・濃度・混合状態の高度分布を明らかにした。また、測定されたブラックカーボンの高度分布を、アジア大陸上での放出量と鉛直輸送の観点から解析し、ブラックカーボンの輸送効率を推定した。さらに、中国からの汚染空気塊においてブラックカーボンが被覆されていく過程を明らかにした。これらの解析研究において、3次元化学輸送モデルにより、アジアにおけるブラックカーボンの発生量・下層から中層への輸送経路を調べた。特に中国における対流活動に伴う輸送課程についての詳しい解析を行なった。
2008年の春と夏に得られた北極・中緯度でのブラックカーボンのデータを解析した。春季のデータでは、長距離輸送されたブラックカーボンの粒径分布、被覆量の特性を評価し、ブラックカーボンの発生源を同定した。夏に得られたアメリカの西海岸の都市域、アメリカおよびカナダでの森林火災近傍でのデータからそれぞれの発生源付近でのブラックカーボンの粒径分布、被覆量の特性を評価した。またブラックカーボンと他のトレーサーとの相関の傾きから、森林火災による発生源付近での放出比を求め、従来の発生量の推定の誤差を評価した。

研究成果

• [雑誌論文] Metod to measure refractive indices of small nonspherical particles : Application to black carbon particles (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Moteki, Y.Kondo, 他1名
  • 雑誌名: Journal of Aerosol Science ページ: Doi : 10.1016/j.jaerosci.2010. 02. 013, 2010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Size-dependent correction factors for absorption measurements using filter-based photometers : PSAP and COSMOS (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Nakayama, Y.Kondo, 他5名
  • 雑誌名: Journal of Aerosol Science 41 ページ: 333-343
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiative tranafer modeling of filter-based measurements of light absorption by particles : Importance of particle size dependent penetration depth (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Moteki, Y.Kondo, 他6名
  • 雑誌名: Journal of Aerosol Science 41 ページ: 401-412
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance of an Aerodyne Mass Spectrometer(AMS)during intensive campaigns in China in the summer of 2006 (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Takegawa, Y.Kondo, 他13名
  • 雑誌名: Aerosol Science Technology 43 ページ: 1-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anthropogenic aerosols observed in Asian continental outflow at Jeju Island, Korea, in spring 2005 (2009)
  • 著者名/発表者名: L.K.Sahu, Y.Kondo, 他10名
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 114 ページ: Doi : 10. 1029/2008JD010306
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aerosol optical properties observed during CAREBeijing-2006 : Characteristic differences between the inflow and outflow of Beijing city air (2009)
  • 著者名/発表者名: R.M.Garland, Y.Kondo, 他13名
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 114 ページ: Doi : 10. 1029/2008JD010780
  • 査読あり
• [雑誌論文] Secondary organic aerosol formation in urban air : Temporal variations and possible contributions from unidentified hydrocarbons (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Matsui, Y.Kondo, 他5名
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 114 ページ: Doi : 10. 1029/2008JD010164
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aging of black carbon in outflow from anthropogenic sources using a mixing state resolved model : Model development and evaluation (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Oshima, Y.Kondo, 他5名
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 114 ページ: Doi : 10. 1029/2008JD010680
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possible particulate nitrite formation and its atmospheric implications from the observations in Seoul, Korea (2009)
  • 著者名/発表者名: C.H.Song, Y.Kondo, 他6名
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 43 ページ: 2168-2173
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variability of submicron aerosol observed at a rural site in Beijing in the Summer of 2006 : Implication (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Takegawa, Y.Kondo, 他17名
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 114 ページ: Doi : 10. 1029/2008JD010857
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hygroscopic growth of tropospheric number size distributions over the North China Plain (2009)
  • 著者名/発表者名: P.Achtert, Y.Kondo, 他9名
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 114 ページ: Doi : 10. 1029/2008JD010921
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid aerosol particle growth and increase of cloud condensation(CCN)actvity by secondary aerosol formation : a case study for regional air pollution in north-eastern China (2009)
  • 著者名/発表者名: Wiedensohler, Y.Kondo, 他17名
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Rasearch 114 ページ: Doi : 10. 1029/2008JD010884
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stabilization of the mass absorption cross section of black carbon for filter-based absorption photometry by the use of a heated inlet (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Kondo, L.Sahu, 他10名
  • 雑誌名: Aerosol Science Technology 43 ページ: 741-756
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seasonal and diurnal variations of organic carbon in PM_<2.5> in Beijing and the estimation of secondary organic carbon (2009)
  • 著者名/発表者名: P.Lin, Y.Kondo, 他9名
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 114 ページ: Doi : 10. 1029/2008JD010902
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amplified trace gas removal in the troposphere (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Hofzumahaus, Y.Kondo, 他14名
  • 雑誌名: Science 324 ページ: 1702-1704
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of submicron sulfate and organic aerosols in the outflow from Pearl River Delta region of China (2009)
  • 著者名/発表者名: R.Xiaso, Y.Kondo, 他10名
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 43 ページ: 3754-3763
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical characterization of water-soluble organic carbon aerosols at a rural site in the Pearl River Delta, China in the summer of 2006 (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Miyazaki, Y.Kondo, 他11名
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 114 ページ: Doi : 10. 1029/2009JD011736
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial and temporal variations of aerosols around Beijing in the summer 2006 : 1. Model evaluation and source apportionment (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Matsui, Y.Kondo, 他12名
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 114 ページ: Doi : 10. 1029/2008JD010906
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of black carbon estimations in global aerosol models (2009)
  • 著者名/発表者名: D.Koch, Y.Kondo, 他49名
  • 雑誌名: Atmospheric Chemistry & Physics 9 ページ: 9001-9026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Directional dependence of thermal emission from nonspherical carbon particles (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Moteki, Y.Kondo, 他2名
  • 雑誌名: Journal of Aerosol Science 40 ページ: 790-801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aging of black carbon in outflow from anthropogenic sources using a mixing state resolved model : 2. Aerosol optical properties and condensation nuclei activities (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Oshima, Y.Kondo, 他2名
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 114 ページ: Doi : 10. 1.29/2008JD11681
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical condensed mass for activation of black carbon as cloud condensation nuclei (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Kuwata, Y.Kondo, 他1名
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 114 ページ: Doi : 10. 1029/2009JD012086
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurements of particle masses of inorganic salt particles for calibration of cloud condensation nuclei counters (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Kuwata, Y.Kondo
  • 雑誌名: Atmospheric Chemistry & Physics 9 ページ: 5921-5932
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temporal variability of elemental carbon in Guangzhou, China, in summer 2006 (2009)
  • 著者名/発表者名: R.Verma, Y.Kondo, 他9名
  • 雑誌名: Atmospheric Chemistry & Physics, Discussion 9 ページ: 1-39
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of air pollutant emissions among mega-cities (2009)
  • 著者名/発表者名: D.Parrish, Y.Kondo, 他6名
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 43 ページ: 6435-6441
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amplification of light absorption of black carbon by organic coating (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Shiraiwa, Y.Kondo, 他2名
  • 雑誌名: Aerosol Science & Technology 44 ページ: 46-54
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temporal variation of elemental carbon aerosol in Beijing, China (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Han, Y.Kondo, 他7名
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 114 ページ: Doi : 10. 1029/2009JD012027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wood, C.E.Kolb, U.Baltensperger, and D.R.Worsnop, Evolution of organic aerosols in the atmosphere : A new framework connecting Measurements to models (2009)
  • 著者名/発表者名: J.Jimenez, Y.Kondo, 他60名
  • 雑誌名: Science 326 ページ: 1525-1529
  • 査読あり
• [学会発表] 北極大気中のブラックカーボンエアロゾルの起源・季節変動及び物理・化学特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 近藤豊
  • 学会等名: 国際極年2007-2008シンポジウム(日本学術会議)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-03-01
• [学会発表] New era of BC studies based on advanced technologies (2010)
  • 著者名/発表者名: 近藤豊
  • 学会等名: International workshop, Frontiers of black carbon studies
  • 発表場所: 東京、東大先端研
  • 年月日: 2010-01-25
• [学会発表] Emissions of black carbon particles from biomass burning and their physical and chemical properties (2009)
  • 著者名/発表者名: 近藤豊、L.Sahu, 茂木信宏、竹川暢之、Y.Zhao, S.Vay, G.S.Diskin, A.Wisthaler, L.Huey, J.Jimenez, ARCTAS Science Team
  • 学会等名: AGU秋季大会
  • 発表場所: 米国 サンフランシスコ
  • 年月日: 2009-12-19
• [学会発表] Emissions of black carbon particles in anthropogenic and biomass plumes over California during the CARB 2008 (2009)
  • 著者名/発表者名: 近藤豊、L.Sahu, 茂木信宏、竹川暢之、ARCTAS Science Team
  • 学会等名: AGU秋季大会
  • 発表場所: 米国 サンフランシスコ
  • 年月日: 2009-12-18
• [学会発表] The mixing state of black carbon in Asian outflow (2009)
  • 著者名/発表者名: 近藤豊、茂木信宏、竹川暢之、大島長、L.K.Sahu
  • 学会等名: AGU秋季大会
  • 発表場所: 米国 サンフランシスコ
  • 年月日: 2009-12-14
• [学会発表] Advances in aerosol studies in East Asia (2009)
  • 著者名/発表者名: 近藤豊
  • 学会等名: ABCシンポジウム
  • 発表場所: 韓国 ソウル
  • 年月日: 2009-11-23
• [学会発表] Transport of black carbon from the Asian continent (2009)
  • 著者名/発表者名: 近藤豊、大島長、茂木信宏、竹川暢之、梶野瑞王、小池真、北和之
  • 学会等名: 第四回日本・中国・韓国合同気象会議
  • 発表場所: 茨城県 つくば
  • 年月日: 2009-11-09
• [学会発表] バイオマス燃焼による北極域のエアロゾル生成量・物理化学特性・輸送過程 (2009)
  • 著者名/発表者名: 近藤豊、茂木信宏、L.Sahu, 竹川暢之、松井仁志、坂本弘美
  • 学会等名: 日本気象学会秋季大会、スペシャル・セッション国際極年2007-2008の成果と将来展望
  • 発表場所: 茨城県 つくば
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] A-FORCE観測の実施:日韓共同航空機観測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 近藤豊
  • 学会等名: 大気化学討論会
  • 発表場所: 茨城県 つくば
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] バイオマス燃焼により生成されるエアロゾルの物理化学特性と気候影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 近藤豊、L.Sahu, 茂木信宏、竹川暢之
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉 幕張
  • 年月日: 2009-05-21