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2007 年度 実績報告書

高度質量分析技術を用いたアジア有機エアロゾルの生成・消滅過程の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19310005
研究機関東京大学

研究代表者

竹川 暢之  東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (00324369)

研究分担者 近藤 豊  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (20110752)
宮崎 雄三  北海道大学, 低温科学研究所, 助教 (60376655)
小池 真  東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (00225343)
キーワードエアロゾル / アジア / 質量分析計 / 吸湿特性 / 生成過程
研究概要

(1)吸湿特性に応じた有機エアロゾルの新しい分類手法の開発
吸湿成長チェンバーとエアロゾル質量分析計(AMS)を融合して、エアロゾルを吸湿特性で分類する手法の開発を行った。当初は熱勾配法で水蒸気の過飽和状態を生成する予定であったが、静電分級法とAMSの分級特性を効果的に活用すれば、ナフィオン管を用いたシステムでも実現可能であることを見出した。平成19年度後半と平成20年度前半に新しいシステムの技術検討を行い、その試作機を開発した。
(2)有機エアロゾル質量スペクトルの高精度抽出アルゴリズムの開発
AMSの質量スペクトル特性を評価するために、様々な標準粒子を用いた室内実験を行った。その結果、アルカリ金属(Na、K、Rb、Cs)は他成分に比べて電子イオン化の効率が非常に高いため、これらの元素を微量でも含む粒子が存在する場合には、有機物の定量において大きな干渉となることを見出した。この実験結果を踏まえて、AMSの質量スペクトルから有機物ピークを高精度で抽出する方法を考案した。この結果については現在国際誌に投稿中である。
(3)アジア大都市の有機エアロゾル濃度変動とその吸湿特性の研究
2006年7-9月に中国の広州・北京で得た最新のデータについて、上記(2)で開発したアルゴリズムに従って解析し、無機・有機エアロゾル粒径別組成の時間変動を調べた。気象データや衛星観測データと組み合わせ、エアロゾル濃度の時間変動とその支配要因を明らかにした。この結果については現在国際誌に投稿中である。
(4)3次元モデルを用いたアジア大都市の有機エアロゾル生成・消滅メカニズムの定量化
3次元化学輸送モデル(CMAQ)を用いて有機エアロゾルの濃度を再現するための準備を行った。有機エアロゾル計算スキームとして最新のモジュールであるMADRID2を導入し、テスト計算を実施した。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Photochemical evolution of submicron aerosol chemical composition in the Tokyo megacity region in summer2008

    • 著者名/発表者名
      Miyakawa, T., N. Takegawa, Y. Kondo
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research-Atmospheres 113

      ページ: D143042007JD009493

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Significant alteration in the hygroscopic properties of urban aerosol particles by the secondary formation of organics2008

    • 著者名/発表者名
      Mochida, M., N. Takegawa, et al.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters 35

      ページ: L028042007GL031310

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contribution of selected dicarboxylic and w-oxocarboxylic acids in ambient aerosol to the m/z 44 signal of an Aerodyne Aerosol Mass Spectrometer2007

    • 著者名/発表者名
      Takegawa, N., et al.
    • 雑誌名

      Aerosol Science and Technology 41

      ページ: 418-437

    • 査読あり
  • [学会発表] 2006年夏季に北京郊外で観測されたエアロゾル濃度の時間変動2008

    • 著者名/発表者名
      竹川 暢之他
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2008年大会
    • 発表場所
      千葉県幕張
    • 年月日
      2008-05-30
  • [図書] 気象研究ノート第218号2008

    • 著者名/発表者名
      近藤豊, 竹川暢之, 他
    • 総ページ数
      178
    • 出版者
      エアロゾルの気候と大気環境への影響, 第3章「人為起源炭素性エアロゾルの生成過程

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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