共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

高緯度地域におけるエアロゾルの光学的特性の時空間変動
新規・継続の別 継続(平成14年度から)
研究代表者/所属 富山大学大学院理工学研究部(理学)
研究代表者/職名 准教授
研究代表者/氏名 青木一真

研究分担者/氏名/所属/職名
 
氏  名
所  属
職  名

1

藤吉康志 北大低温研

研究目的 高緯度地域の大気エアロゾルの光学的特性の時間空間変動の気候影響の解明のため、太陽光を使った大気放射観測を様々な観測地点で行っている。北海道大学低温科学研究所の屋上では、1997年より札幌上空の大気中に浮遊する微粒子、エアロゾルの光学的特性の時間変動の解明のための観測(Aoki and Fujiyoshi, 2003, Aoki, 2008)を行ってきた。長期間蓄積されたデータから、長期的な視野から高緯度地域のエアロゾルの光学的特性がどのように変化してきたか、他の観測地点との相違などの研究を進める。
Fig. 2012年1月から12月までの札幌上空の0.5µmのエアロゾルの光学的厚さの月平均値  
研究内容・成果 昨今のPM2.5の社会問題として、一人歩きしているところがあるが、雲や大気中に浮遊する微粒子(エアロゾル)による気候影響について、太陽光を使った大気放射観測を長年続けてきた。しかし、最近の話題のように、エアロゾルの時間・空間変動が大きいという特徴から評価することが難しく、観測やモデルなどを使った研究が多く行われているものの、未だに解明していないことが多い。本課題研究は、1997年7月より北海道大学低温科学研究所の屋上(43.08N, 141.34E)において、札幌上空の太陽の直達光と周辺光の放射輝度を測定することによって、エアロゾルの光学的特性などを導出している。太陽放射観測は、晴天時の日中に10分おきに連続測定を行っている。測定から得られた生データを一次処理し、エアロゾルの光学的特性(各波長のエアロゾルの光学的厚さや一次散乱アルベド、オングストローム指数)や体積粒径分布などを算出している。Fig.1は、2012年1月から2012年12月までの札幌における0.5 μmのエアロゾルの光学的厚さの月平均値を示したものである。これらの季節変化は、春に最大となり、秋にかけて最小になる傾向を示している(Aoki and Fujiyoshi, 2003)が、2012年は、2月に少し高い値が観測された。現在、原因を検証中であるが、高緯度地域の冬季は、太陽高度が低い上に、降雪があるので、それらの影響も考えながら解析を行っている。また、現在、数値モデルとも検証を行い、中緯度地域でのモデルとの検証は、比較的相関がいいものの、高緯度地域になればなるほど、中緯度ほど相関が良くない傾向にあるので、今後もエアロゾルの光学的特性の時間・空間的変動を示しながら、比較検討を行い、精度向上につとめていきたいと思う。
Fig. 2012年1月から12月までの札幌上空の0.5µmのエアロゾルの光学的厚さの月平均値  
成果となる論文・学会発表等 Campbell, J. R., J. S. Reid, D. L. Westphal, J. Zhang, J. L. Tackett, B. N. Chew, E. J. Welton, A. Shimizu, N. Sugimoto, K. Aoki and D. M. Winker (2013), Characterizing Aerosol Optical Properties and Particle Composition over Southeast Asia and the Maritime Continent: The 2007-2009 View from CALIOP, Atmospheric Research, 122, 520-543.
Kawamura, K., , K. Matsumoto, E. Tachibana, K. Aoki (2012), Low molecular weight (C1-C10) monocarboxylic acids, dissolved organic carbon and major inorganic ions in alpine snow pit sequence from a high mountain site, central Japan. Atmospheric Environment, 62, 272-280.