2019 Fiscal Year Annual Research Report
アジア大陸起源のブラックおよびブラウンカーボン粒子が下流域の放射収支に及ぼす影響
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19H04240
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
中山 智喜 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(環境), 准教授 (40377784)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹谷 文一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究開発センター, 主任研究員 (50377785)
定永 靖宗 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70391109)
池盛 文数 金沢大学, 地球社会基盤学系, 研究協力員 (00773756)
松見 豊 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 研究員 (30209605)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 環境変動 / 気候変動 / 環境分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大気中に存在するエアロゾル粒子は、太陽光を吸収もしくは散乱することにより、地球大気を加熱もしくは冷却し、気候変動に寄与するとともに、大気の光化学過程を変化させ、大気環境に影響を及ぼしている。特に東アジアなど大規模な排出源の近傍では、代表的な光吸収性粒子であるブラックカーボン（BC）粒子が大きな大気加熱効果を有すると考えられる。また、短波長可視から紫外領域に光吸収性を有する有機炭素であるブラウンカーボン（BrC）が存在し、放射収支や光化学反応に重要な寄与を及ぼしている可能性がある。本研究では、東アジアの大規模排出源の下流域における観測研究により、季節によるBCおよびBrCの排出源や生成源、輸送中の変質過程の変化が、エアロゾルの混合状態や化学成分の変化を通して、光学特性をどのように変化させるかを明らかにすることを目指している。
初年度である2019年度には、小型PM2.5計測器を利用し、長崎県内および韓国・済州島におけるPM2.5重量濃度の多地点観測を開始するとともに、長崎大学において各種大気微量気体成分やエアロゾル光学特性の連続観測を開始した。また、PM2.5のフィルター捕集を実施するとともに、光吸収性有機成分の定量分析手法を開発することができた。今後、オンライン計測器によるBCやBrCの連続観測を進めるとともに、捕集した粒子のオフライン化学成分分析を行い、データを比較することで、BCやBrCの発生源や輸送過程がエアロゾル光学特性に及ぼす影響が明らかになると期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2019年度には、微小エアロゾル粒子（PM2.5）の光学特性や、一酸化窒素・二酸化窒素および総反応性窒素酸化物の測定による空気塊の変質時間（Aging time）を測定するシステムの試験を行なった。2019年11月より、長崎大学において、各種気相成分およびPM重量濃度、黒色炭素粒子の連続観測を開始するとともに、2020年3月より空気塊の変質時間の連続観測を開始した。また、アジア大陸からのPM2.5の越境輸送状況を調べるために、小型のPM2.5計測器を用いた長崎県内の複数地点および韓国・済州島におけるPM2.5の多地点観測を開始した。さらに、オフライン分析法による光吸収性有機化合物の定量手法の開発および評価を行うとともに、長崎大学屋上において、2019年11-12月にPM2.5をフィルター捕集した。現在、捕集した粒子の化学成分の分析を進めている。以上のように、分析手法の開発や観測装置の設置・観測データの取得、粒子の捕集を、ほぼ当初の予定通り進めることができており、本申請研究は、現時点で概ね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度は、2019年度に小型PM2.5計測器で多地点測定したPM2.5重量濃度データの解析を進め、PM2.5の越境輸送状況を明らかにする。また、2019年度に引き続き、各種気相成分およびPM重量濃度、黒色炭素粒子の連続観測を継続するとともに、春季（2020年4-5月）および、秋季から冬季（2020年11月-2021年1月）に光音響分光法などを用いたエアロゾル光学特性の波長依存性などの集中観測を実施する。また合わせて、PM2.5のフィルター捕集を実施する。2019年度および2020年度に捕集されたPM2.5中の元素状炭素、有機性炭素、イオン成分、および有機トレーサー成分の化学分析を進め、連続観測されたエアロゾル光学特性や気相成分のデータと比較する予定である。
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