Nano-scale analyses of structures and chemical compositions of ice nucleating particles

冰成核颗粒的结构和化学成分的纳米级分析

基本信息

批准号：
19K21905
负责人：
足立光司
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Japan, Meteorological Research Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-06-28 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

エアロゾル粒子の中に、気候変動に影響を与える氷晶雲の生成に重要な高い氷晶核能を持つ粒子が少数存在する。それらの限られた粒子が氷晶雲の形成に非常に重要となり、また気候にも大きな影響を与える。それらが氷晶を形成する過程に関し、どのような物理・化学的性質によって引き起こされているかは、まだ十分に理解されていない点が多い。そのため、本研究ではそれらの未解明な点を個別粒子分析で明らかにすることを目的とする。太平洋上空で得られた隕石由来の成分を含むエアロゾル粒子の挙動を解析して、成層圏など他のエアロゾルの少ない上空で重要なエアロゾルとして存在し、氷晶核になる可能性を示唆した論文をCommunications Earth and Environment誌に発表した（Adachi et al., 2022）。また、北極の観測点で得られた雲残渣粒子の解析を行い、鉱物粒子や海塩粒子などが低温で採取された雲残渣粒子中により多く存在する傾向が明らかにし、氷晶核としてどのような混合状態や組成を持っていたかに関する解析を行った。それらの成果は、Atmospheric Chemistry and Physics誌で報告した（Adachi et al., 2022）。加えて、北極での粗大粒子に着目して氷晶核能やエアロゾル種についての解析を行い、夏季におけるバイオエアロゾルの挙動や氷晶核能の挙動との関連などを明らかにして、共著者として論文準備中である。北極スバールバル諸島とグリーンランドで採取された試料の春季におけるバックグランドエアロゾル種に関する解析を行い、硫酸塩や海塩などが卓越する傾向を明らかにして、現在論文準備中である。このように、氷晶核生成に重要となる北極や上空で採取した試料を分析し、それらの氷晶核能について議論を行い、多くの成果を得た。

气溶胶颗粒中，有少数具有较高冰晶成核能力的颗粒，这对于影响气候变化的冰晶云的形成具有重要意义。这些有限的颗粒对于冰晶云的形成非常重要，它们也对气候产生重大影响。冰晶形成过程的许多方面尚未完全了解，例如导致冰晶的物理和化学特性。因此，本研究的目的是通过个体粒子分析来澄清这些未知点。《通讯》发表了一篇论文，分析了含有来自太平洋上空陨石的成分的气溶胶颗粒的行为，并表明它们作为重要的气溶胶存在于其他气溶胶稀缺的高层大气中，例如平流层，并且它们可能会变成冰晶核。发表于《地球与环境》（Adachi 等人，2022 年）。此外，我们分析了在北极观测点获得的云残留颗粒，发现在低温下收集的云残留颗粒中矿物质颗粒和海盐颗粒的含量往往较多，并且我们发现它们更有可能进行分析以确定混合物是否具有合适的混合状态和组成。这些结果发表在《大气化学和物理学》（Adachi 等人，2022 年）中。此外，我们关注北极的粗颗粒，分析了冰晶成核能力和气溶胶种类，阐明了夏季生物气溶胶的行为与冰晶成核能力行为之间的关系，并作为合著者准备了一篇论文就在里面。我们分析了在北极斯瓦尔巴群岛和格陵兰岛收集的春季背景气溶胶种类，发现硫酸盐和海盐往往占主导地位。我们目前正在准备一篇论文。通过这种方式，我们分析了从北极和高层大气采集的对于冰晶成核重要的样本，并讨论了它们的冰晶成核能力，并获得了许多结果。

项目成果

期刊论文数量（27）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ストックホルム大学(スウェーデン)

斯德哥尔摩大学（瑞典）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

SIGMA 及相关项目对格陵兰冰盖的大气、雪冰和雪冰微生物研究

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
10.青木輝夫; 的場澄人; 庭野匡思; 朽木勝幸; 谷川朋範; 竹内望; 山口悟; 本山秀明; 藤田耕史; 山崎哲秀; 飯塚芳徳; 堀雅裕; 島田利元; 植竹淳; 永塚尚子; 大沼友貴彦; 橋本明弘; 石元裕史; 田中泰宙; 大島長; 梶野瑞王; 足立光司; 黒﨑豊; 杉山慎; 津滝俊; 東久美子; 八久保晶弘; 川上薫; 木名瀨健
通讯作者：
木名瀨健

Mixing states of Amazon basin aerosol particles transported over long distances using transmission electron microscopy

使用透射电子显微镜观察长距离传输的亚马逊盆地气溶胶颗粒的混合状态

DOI：
10.5194/acp-2020-452
发表时间：
2020-06-04
期刊：
Atmospheric Chemistry and Physics
影响因子：
6.3
作者：
K. Adachi;N. Oshima;Z. Gong;Suzane S. de Sá;A. P. Bateman;S. Martin;J. F. de Brito;P. Artaxo;G. Cirino;Arthur J. Sedlacek III;P. Buseck
通讯作者：
P. Buseck

The Ny-Alesund Aerosol Cloud Experiment (NASCENT): Overview and First Results

纽约奥尔松气溶胶云实验 (NASCENT)：概述和初步结果

DOI：
10.1175/bams-d-21-0034.1
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
8
作者：
Pasquier J. T.;David R. O.;Freitas G.;Gierens R.;Gramlich Y.;Haslett S.;Li G.;Sch?fer B.;Siegel K.;Wieder J.;Adachi K. et al
通讯作者：
Adachi K. et al

Fine Ash‐Bearing Particles as a Major Aerosol Component in Biomass Burning Smoke

生物质燃烧烟气中主要气溶胶成分为含灰细颗粒

DOI：
10.1029/2021jd035657
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Adachi Kouji;Dibb Jack E.;Scheuer Eric;Katich Joseph M.;Schwarz Joshua P.;Perring Anne E.;Mediavilla Braden;Guo Hongyu;Campuzano‐Jost Pedro;Jimenez Jose L.;Crawford James;Soja Amber J.;Oshima Naga;Kajino Mizuo;Kinase Takeshi;Kleinman Lawrence;Sedlacek Art
通讯作者：
Sedlacek Art