雲過程による大気エアロゾルの変質機構の解明:霧を用いた観測的研究

阐明云过程对大气气溶胶的改变机制：利用雾进行观测研究

基本信息

批准号：
16740270
负责人：
松本潔
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Kanagawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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

项目摘要

本研究は、エアロゾルと霧の観測を通して、水蒸気凝結成長による大気エアロゾルの変質機構を解明することが目的である。3年間に及ぶ都市部(横浜市)及び山間部(丹沢大山)における観測データの解析から、以下の知見が得られた。1)これまで大気環境科学の分野においてあまり注目されていなかった粒径10μm以上のエアロゾルが、都市部、山間部いずれにおいても比較的高い濃度で存在している。2)その主成分は海塩や土壌成分だけでなく硝酸塩を豊富に含んでおり、これが硝酸塩の乾性沈着量に大きな影響を及ぼしている。3)丹沢大山では、初夏から初秋にかけて霧が高い頻度で発生する。霧水中には硝酸イオンが高い濃度で含まれており、硝酸ガスの取り込みに起因すると考えられる。粒径10μm以上のエアロゾルは霧発生頻度の高い夏季にエアロゾル全体に占める質量比が増大する。特に硝酸塩の含まれる割合が明瞭に増大する。これは霧過程によるエアロゾルの成長によるものと考えられる。4)都市部では、粒径10μm以上のエアロゾルの質量比に明瞭な季節依存性は確認されなかったが、風速が高いときに増大する傾向が得られた。これは観測点が海に近いため、海塩粒子の発生量が粒径10μm以上のエアロゾルの質量に影響を及ぼしているためと考えられる。このように、霧の発生とその後の蒸発によるエアロゾルの再生といった一連の霧過程により、エアロゾルが吸湿成長し、その結果粒径10μm以上のエアロゾルの濃度が増大し、これが硝酸塩の沈着量を増大していることが示された。霧がほとんど発生しない都市部においても、海塩粒子濃度が高い大気環境においては、粒径10μm以上のエアロゾルの濃度増大と、硝酸塩沈着量の増大が確認された。

本研究的目的是通过对气溶胶和雾的观测，阐明水蒸气凝结增长对大气气溶胶的改变机制。通过对城市地区（横滨市）和山区（丹泽大山）3年期间的观测数据进行分析，得出以下结论。 1）粒径在10μm以上的气溶胶在大气环境科学领域并未受到足够的重视，但在城市和山区均存在较高浓度。 2）其主要成分富含硝酸盐以及海盐和土壤成分，对硝酸盐干沉降量影响较大。 3）从初夏到初秋，丹泽大山经常出现雾。雾水中含有高浓度的硝酸根离子，这被认为是由吸收硝酸气体引起的。夏季雾多发时，粒径10μm以上气溶胶占气溶胶总量的质量比增大。特别是硝酸盐的比例明显增加。这被认为是由于雾过程导致气溶胶的增长。 4）城市地区10μm及以上气溶胶质量比没有明显的季节依赖性，但风速较大时质量比有增加的趋势。这被认为是因为观测点靠近海洋，海盐颗粒的产生量影响了粒径10μm以上的气溶胶的质量。因此，一系列的雾过程，包括雾的产生和随后气溶胶通过蒸发再生，导致气溶胶吸湿生长，导致粒径在10μm以上的气溶胶浓度增加，从而增加了气溶胶的量。结果表明，硝酸盐沉积。即使在很少出现雾的城市地区，在海盐颗粒浓度较高的大气环境中，也证实了粒径10μm以上气溶胶浓度的增加和硝酸盐沉降量的增加。