東アジアにおける有機エアロゾルの生成とその物理化学特性の解明

东亚有机气溶胶的产生及其理化性质的阐明

基本信息

批准号：
09F09217
负责人：
近藤豊
金额：
$ 1.34万
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：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

ブラックカーボンの光吸収の測定法(COSMOS)の精度を評価するために実験室で13種類の有機物質を連続的に流れる空気に混入させ400℃に加熱した。分子量の小さい揮発性の有機成分は炭化せず光吸収が起きないためCOSMOSによるBCの測定には影響しないことが判明した。一方にフミン状物質の炭素の5-12%がBCに干渉を起こすと推定された。さらにCOSMOSとレーザー誘起白熱法によるBC質量濃度の同時測定を東京で実施した。両者が10%以内で一致することを見出した。これまで混乱状態にあったBC測定の基準を確立することができたといえる。これらの結果を論文として国際誌Aerosol Sci. Tech.に公表した。高度1840mの長野県八方観測所での4年にわたるCOSMOSの測定精度が高いことが保障された。このデータを解析して、以下の結論を得た。BCの質量濃度は年で平均値すると0.25μg m-3である。BCの質量濃度は春と冬に高濃度になり、その原因は中国や韓国からの汚染大気の輸送である。2008年の4月はシベリアのバイオマス燃焼の影響によりBCの質量濃度は0.62μg m-3にも達した。また3次元モデルで計算された春のBCの質量濃度の中央値は観測値と5%で一致した。BCの質量濃度は計算された輸送効率と正の相関があり、輸送中に起きる降水による除去が重要であることを示している。輸送効率は春・冬・秋に高く、夏に低い。このように、八方におけるBC質量濃度を支配する要因として、アジアやシベリアからの輸送や気象条件が重要であることが解明された。この結果は論文としてほぼ完成し,今年中にJ. Geophys. Res.誌に投稿予定である。研究員の来日により、中国の清華大学との研究交流がより活発になった。特に研究員は清華大学に滞在し、COSMOS測定器の設置作業を共同で行った。特に、中国語で技術者に測定器の操作方法を教授してもらえたことは、今後の日中共同研究に重要なステップとなった。採用期間終了後、研究員は、日本での研究成果が認められ、中国の常州大学・数理学院に常勤の職を得た。

为了评估炭黑光吸收测量方法（COSMOS）的准确性，将 13 种有机物质混合到连续流动的空气中，并在实验室中加热到 400°C。研究发现，小分子量的挥发性有机成分不会碳化，也不吸收光，因此不会影响COSMOS的BC测量。另一方面，据估计腐殖质中 5-12% 的碳会干扰 BC。此外，在东京使用 COSMOS 和激光诱导白炽灯方法同时测量了 BC 质量浓度。结果发现两者的一致性在10%以内。可以说，我们已经能够建立迄今为止一直处于混乱状态的BC测量标准。这些结果作为论文发表在国际期刊《Aerosol Sci》上。长野县八方天文台海拔 1840m 的 COSMOS 测量历时四年的高精度得到了保证。分析这些数据，我们得出以下结论。 BC年平均质量浓度为0.25μg·m-3。春季和冬季BC质量浓度较高，这是由中国和韩国污染空气的输送造成的。 2008年4月，受西伯利亚生物质燃烧影响，BC质量浓度达到0.62μg m-3。此外，利用三维模型计算出的弹簧BC质量浓度的中值与观测值一致5%。 BC的质量浓度与计算的运输效率呈正相关，表明运输过程中发生的降水去除很重要。春、冬、秋运输效率高，夏季低。由此可见，来自亚洲和西伯利亚的交通运输以及天气条件是控制八方BC质量浓度的重要因素。研究结果已基本完成，预计将于今年晚些时候提交给 J. Geophys。随着研究人员赴日，与中国清华大学的研究交流更加活跃。特别是，研究人员留在清华大学，合作安装了COSMOS测量仪器。特别是让工程师用中文教我们如何操作测量仪器，是未来日中联合研究的重要一步。招募期结束后，该研究员在日本的研究成果得到认可，并获得中国常州大学数学学院的全职职位。