大気エアロゾル粒子の形態情報活用化に向けた研究

大气气溶胶颗粒形态信息利用研究

基本信息

批准号：
18J40204
负责人：
上田紗也子
金额：
$ 2.33万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

大気中には、様々な組成・形態を有するエアロゾル粒子が存在している。本研究では、観測される多様な形状の粒子について、観測データの整理と室内実験により、粒子形態と粒子の生成・変質過程・光学特性との関係性を明確にすることで、粒子の形態情報の汎用性を広げ、エアロゾル粒子の気候影響の正確な理解に貢献することを目指した。研究は、A：大気観測で見られる粒子形態とその分別条件の整理、およびB：実験的手法による粒子形状の再現とで構成される。該当年度は、新型コロナウィルス感染症により、研究活動を通常通りに行うことが困難であったが、感染症対策との両立を図りながら研究を進めた。研究Aで整理した大気エアロゾル試料に見られる3種類の硫酸塩粒子の形態について、研究Bでは大気エアロゾル粒子の主要成分である硫酸アンモニウムを用いた再現を試みてきた。粒子が経験する湿度条件を変えることで、目的の粒子形態の再現に成功した。この研究成果は、国際的学術誌（Aerosol Science and Technology）で公開されており、今後、エアロゾル粒子の形態を含めた光学特性の理論計算、および実際の大気環境に対応する粒子形態や光学特性の変化の推定に役立つと期待できる。さらに、グローバルな粒子形態の情報の収集のため、研究Aの観測に基づく調査研究を継続して行った。2018年度の海洋研究開発機構の学術研究船・白鳳丸のインド洋航海（KH18-06）で取得した大気エアロゾル試料の分析を行った。大きな大気汚染物質の排出源として注目されているインド周辺から輸送された気塊では、球形とその凝集型の粒子が多く、よく中和された硫酸塩であった。以上のように、実験と観測からのアプローチにより研究を行い、両方の整合性・関係性の調査が進んだ。

大气中存在各种成分和形态的气溶胶颗粒。在这项研究中，我们将通过组织观测数据并对观察到的各种形状的粒子进行实验室实验来阐明粒子形态、粒子生成/改变过程和光学特性之间的关系，目的是扩展系统的多功能性并有助于实现这一目标。准确了解气溶胶颗粒对气候的影响。该研究包括A：整理大气观测中观察到的颗粒形态及其分离条件，B：利用实验方法再现颗粒形状。尽管由于新型冠状病毒的影响，本财年的研究活动难以像往常一样进行，但我们在采取措施防止病毒传播的同时继续进行研究。研究 B 尝试使用硫酸铵（大气气溶胶颗粒的主要成分）重现研究 A 编制的大气气溶胶样本中发现的三种硫酸盐颗粒的形态。通过改变颗粒所经历的湿度条件，他们成功地再现了所需的颗粒形态。该研究成果已发表在国际学术期刊（气溶胶科学与技术）上，未来我们将对气溶胶颗粒的光学性质，包括其形态，以及颗粒形态和光学性质进行理论计算与实际大气环境相对应，预计这对于估计变化很有用。此外，为了收集全局颗粒形态的信息，我们在研究A的观察基础上继续进行研究。我们分析了日本海洋地球科学技术机构的学术研究船“白凤丸”号在 2018 年印度洋航行 (KH18-06) 期间获得的大气气溶胶样本。作为空气污染物的主要来源而受到关注的印度各地输送的气团含有许多球形和团聚的颗粒以及良好中和的硫酸盐。如上所述，研究已经使用实验和观察方法进行，并且在研究两者之间的一致性和关系方面已经取得了进展。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Internal Structure of Asian Dust Particles over the Western North Pacific: Analyses Using Focused Ion Beam and Transmission Electron Microscopy

西北太平洋亚洲尘埃颗粒的内部结构：使用聚焦离子束和透射电子显微镜进行分析

DOI：
10.3390/atmos11010078
发表时间：
2020
期刊：
Atmosphere
影响因子：
2.9
作者：
Ueda Sayako;Miki Yusuke;Kato Hiroki;Miura Kazuhiko;Nakayama Hiroyasu;Furutani Hiroshi;Uematsu Mitsuo
通讯作者：
Uematsu Mitsuo

Morphological change of solid ammonium sulfate particles below the deliquescence relative humidity: Experimental reproduction of atmospheric sulfate particle shapes

DOI：
10.1080/02786826.2020.1864277
发表时间：
2021-01
期刊：
Aerosol Science and Technology
影响因子：
5.2
作者：
Sayako Ueda
通讯作者：
Sayako Ueda

硫酸塩粒子の形態：大気エアロゾル粒子に観られる形態と室内実験による再現

硫酸盐颗粒的形态：大气气溶胶颗粒中观察到的形态和实验室实验中的再现

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ueda Sayako;Osada Kazuo;Hara Keiichiro;Yabuki Masanori;Hashihama Fuminori;Kanda Jota;上田紗也子,長田和雄,宋秦平,高見昭憲,中山智喜,松木篤,岩本洋子,足立光司
通讯作者：
上田紗也子,長田和雄,宋秦平,高見昭憲,中山智喜,松木篤,岩本洋子,足立光司

Morphological features and mixing states of soot-containing particles in the marine boundary layer over the Indian and Southern oceans