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2021 年度 実績報告書

大気有機エアロゾルの吸湿性に対する定量的理解の深化―化学構造・起源との関係―

研究課題

研究課題/領域番号 19H04253
研究機関名古屋大学

研究代表者

持田 陸宏  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (10333642)

研究分担者 松井 仁志  名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (50549508)
宮崎 雄三  北海道大学, 低温科学研究所, 助教 (60376655)
大畑 祥  名古屋大学, 高等研究院(宇宙), 助教 (70796250)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード有機エアロゾル / 吸湿性 / 化学構造 / 起源
研究実績の概要

大気エアロゾルに含まれる有機物(有機エアロゾル)の吸湿性の寄与を説明する際に、無機塩と有機エアロゾルのそれぞれの寄与に加成性が成り立つと仮定する考え方があるが、その仮定の妥当性には検討の余地がある。大気有機エアロゾルの起源・組成・吸湿性の関係を結びつけ、エアロゾルの吸湿性やさらにはその気候影響を解析する上において、加成性の仮定が妥当であるかどうかは重要な点といえ、以下の検討を進めた。まず、過去に名古屋においてフィルタ上に採取したエアロゾル試料から水溶性成分を抽出した上、そこに含まれるフミン様物質(HULIS)を固相抽出カラムを用いて抽出した。そして、抽出で得たHULIS試料の定量を、エアロゾル質量分析計を用いて行った。その結果を利用して、HULISと硫酸アンモニウムの混合割合が分かる水溶液を複数用意して、アトマイザで微粒子を発生させて吸湿タンデム微分型電気移動度分析器(HTDMA)に導入し、それぞれの吸湿成長度(乾燥粒径に対する加湿時の粒径の比)を複数の異なる吸湿成長の条件下において計測した。また、抽出したHULISの粒子や硫酸アンモニウム粒子に対しても、HTDMAを用いてそれぞれの吸湿成長度を測定した。そして、微粒子に含まれるHULISの割合と吸湿性パラメータの関係を得た。そのほか、都市大気のHULISの吸湿性に関する成果のまとめに関する取り組みも進めた。大気モデルにおける有機エアロゾルの吸湿性の取り扱いの改良とそれに基づく評価について、今後、検討を進めたい。

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] 天津大学/陝西科学技術大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      天津大学/陝西科学技術大学
  • [雑誌論文] Distinctive Sources Govern Organic Aerosol Fractions with Different Degrees of Oxygenation in the Urban Atmosphere2021

    • 著者名/発表者名
      Ruichen Zhou, Qingcai Chen, Jing Chen, Lujie Ren, Yange Deng, Petr Vodicka, Dhananjay K. Deshmukh, Kimitaka Kawamura, Pingqing Fu, and Michihiro Mochida
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 55 ページ: 4494-4503

    • DOI

      10.1021/acs.est.0c08604

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Aerosol radiative forcings induced by substantial changes in anthropogenic emissions in China from 2008 to 20162021

    • 著者名/発表者名
      Liu, M. and Matsui, H.
    • 雑誌名

      Atmospheric Chemistry and Physics

      巻: 21 ページ: 5965-5982

    • DOI

      10.5194/acp-21-5965-2021

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Importance of Supersaturation in Arctic Black Carbon Simulations2021

    • 著者名/発表者名
      Matsui, H. and Liu, M.
    • 雑誌名

      Journal of Climate

      巻: 34 ページ: 7843-7856

    • DOI

      10.1175/JCLI-D-20-0994.1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High Potential of Asian Dust to Act as Ice Nucleating Particles in Mixed‐Phase Clouds Simulated With a Global Aerosol‐Climate Model2021

    • 著者名/発表者名
      Kawai, K., Matsui, H., and Tobo, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      巻: 126 ページ: e2020JD034263

    • DOI

      10.1029/2020JD034263

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Understanding Top‐of‐Atmosphere Flux Bias in the AeroCom Phase III Models: A Clear‐Sky Perspective2021

    • 著者名/発表者名
      Su, W., Liang, L., Myhre, G., Thorsen, T. J., Loeb, N. G., Schuster, G. L., Ginoux, P., Paulot, F., Neubauer, D., Checa-Garcia, R., Matsui, H., Tsigaridis, K., Skeie, R. B., Takemura, T., Bauer, S. E., and Schulz, M.
    • 雑誌名

      Journal of Advances in Modeling Earth Systems

      巻: 13 ページ: e2021MS002584

    • DOI

      10.1029/2021MS002584

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] High Sensitivity of Asian Dust Emission, Transport, and Climate Impacts to Threshold Friction Velocity2021

    • 著者名/発表者名
      Kawai, K., Matsui, H., Kimura, R., and Shinoda, M.
    • 雑誌名

      Scientific Online Letters on the Atmosphere

      巻: 17 ページ: 239-245

    • DOI

      10.2151/sola.2021-042

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Fluorescence property of solvent extractable organic aerosol in a cold-temperate forest area of Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Sonia Afsana, Yuzo Miyazaki, Eri Tachibana, Dhananjay Kumar Deshmukh, Kimitaka Kawamura, and Michihiro Mochida
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Hygroscopicity of HULIS in urban aerosol and its relationship with sources2021

    • 著者名/発表者名
      Ruichen Zhou, Yange Deng, Bhagawati Kunwar, Qingcai Chen, Jing Chen, Lujie Ren, Petr Vodicka, Dhananjay Deshmukh, Pingqing Fu, Kimitaka Kawamura, and Michihiro Mochida
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemical characteristics of humic-like substance (HULIS) organic aerosol in a cool-temperate forest area of Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Sonia Afsana, Ruichen Zhou, Yuzo Miyazaki, Eri Tachibana, Dhananjay Kumar Deshmukh, Kimitaka Kawamura, and Michihiro Mochida
    • 学会等名
      IGAC 2021 Virtual Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 混合相雲における氷晶核の全球数値シミュレーション:アジアダストの重要性2021

    • 著者名/発表者名
      河合慶、松井仁志、當房豊
    • 学会等名
      日本気象学会2021年度春季大会
  • [学会発表] 全球モデルを用いたアジアダストの混合相雲における氷晶核としての重要性の評価2021

    • 著者名/発表者名
      河合慶、松井仁志、當房豊
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
  • [学会発表] Improved simulations of global black carbon distributions by modifying wet scavenging processes in convective and mixed-phase clouds2021

    • 著者名/発表者名
      Liu, M. and Matsui, H.
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
  • [学会発表] アジアダストの氷晶核に関する全球数値シミュレーション2021

    • 著者名/発表者名
      河合慶、松井仁志、當房豊
    • 学会等名
      2021年度エアロゾル・雲・降水の相互作用に関する研究集会

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公開日: 2022-12-28  

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