大気中の硝酸の気相反応過程およびエアロゾルとの相互作用の研究

大气硝酸气相反应过程及其与气溶胶相互作用的研究

• 批准号: 04J11383
• 负责人: 森野 悠
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J11383/
• 关键词: 大気化学; エアロゾル; 3次元化学輸送モデル; 硝酸・硝酸塩エアロゾル; 都市大気; 光化学スモッグ

本年度は,三次元化学輸送モデルを用いて東京およびその近郊域の硝酸と硝酸塩エアロゾルの動態解析を行った.そのために,関東域において3次元気象モデルと化学輸送モデルを計算するシステムを構築して,2004年の冬季(1-2月)と夏季(7-8月)の期間の計算を行った.この計算では,気象庁の観測ネットワークのデータに同化させながら計算するなどの工夫により,関東平野での風系やオゾIン・窒素酸化物濃度を概ね再現することに成功した.この計算結果を観測と比較することにより,現在広く用いられている3次元化学輸送モデルで使用されている全硝酸(硝酸+硝酸塩エアロゾル)の生成過程・消失過程の計算スキームの妥当性を調べた.まず,N_2O_5+H_2O(aq)の不均一反応の反応速度定数の不確定性による全硝酸の濃度推定誤差を10-40%と推定した.この上で,硝酸の乾性沈着速度に対する全硝酸濃度の依存性を計算した.現在のモデルで用いられている乾性沈着速度では観測された全硝酸の消失を再現できず,現在のスキームはこの速度を約5倍過小評価していることを見出した.この結果は,全硝酸濃度の数値計算を行う際に,モデルにおける全硝酸の除去過程の計算法を改善する必要があることを強く示唆している.

今年，我们使用了三维化学转运模型来分析东京及其周边地区硝酸和硝酸盐气溶胶的动力学。为此，构建了一个系统来计算关东地区的三维天气和化学传输模型，并计算了2004年的冬季（1月至1月）和夏季和夏季（7月至8月）期间。在此计算中，我们成功地重现了风系和臭氧氮氧化物在Kanto Plain中，使用Kanto Plinotic insperation Insperitor和Insperation Insperation inspation corsimiles corsimiLation corsimiLation cornemiles corteration cornity cornemitation。通过将该计算与观测值进行比较，我们发现当前使用的3D化学转运模型中使用的所有硝酸（硝酸 +）使用。研究了硝酸盐气溶胶生产和消失的计算方案的有效性。首先，由于N_2O_5+H_2O（aq）的反应速率常数不确定性，估计总硝酸浓度的误差估计为10-40％。因此，计算了总硝酸浓度对硝酸干沉积速率的依赖性。我们发现，观察到的总硝酸消失并未以当前模型中使用的干沉积速率复制，并且当前方案将该速率低约五倍。该结果强烈表明，在对总硝酸浓度进行数值计算时，有必要改善模型中总硝酸去除的计算方法。

项目成果

Temporal variations of elemental carbon in Tokyo

• DOI: 10.1029/2005jd006257
• 发表时间: 2006-06-17
• 期刊: JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-ATMOSPHERES
• 影响因子: 4.4
• 作者: Kondo, Y.;Komazaki, Y.;Ehara, K.
• 通讯作者: Ehara, K.

A chemical ionization mass spectrometer for ground-based measurement of nitric acid

用于地面测量硝酸的化学电离质谱仪

• 发表时间: 2006
• 期刊: J. Atmos. Ocean. Tech. 23
• 作者: Kita;K.;Y.Morino;Y.Kondo;Y.Komazaki;N.Takegawa;J.Hirokawa;T.L.Thompson;R.-S.Gao;D.W.Fahey
• 通讯作者: D.W.Fahey