Evaluation of the influence of charging state of atmospheric aerosol on particle deposition on human body and ground surface

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フィールド観測としては、当研究室にて開発された、粒子の帯電状態に応じて連続的に粒子を分離できる装置（K-MACS: Keio-Measurement System of Aerosol Charging State）を、都市部の横浜（慶應義塾大学矢上キャンパス26棟501室）と農村部の能登（金沢大学 Noto Ground-based Research Observatory）に設置した。2022年6月から12月にかけての半年間、15分ごとの帯電分布データを取得した。重回帰分析の結果、両サイトで非帯電粒子割合に最も関連する気象変数は容積絶対湿度であった。（奥田）室内実験では、個別粒子の帯電状態分析法としてKPFM (Kelvin Probe Force Microscopy) を用いて、塩化セシウムの表面電位の測定値から、個別粒子の荷電数を推定できることを示した。（奥田）モデル構築としては、領域気象化学モデルNHM-Chemに雷による降水粒子の帯電効果を実装し、富士山頂におけるLightning NOyの再現実験を行った（論文投稿中)。また宇宙線と天然放射線核種による大気イオンの生成とエアロゾル帯電効果、降水粒子とエアロゾルの帯電効果を考慮したbelow-cloud scavenging過程の定式化を行った（梶野）。小規模スケールの粒子沈着現象の実測とシミュレーションとしては、前年度に引き続き、直接数値シミュレーションとラグランジュ粒子追跡法に基づく微小粒子を含む三次元非定常流の流動解析コードを用いて、矩形容器および気道模型内の微小粒子の流動解析を行い、壁面への粒子の沈着挙動を調査した。その結果、中心付近から流入した粒子は分岐部および分岐後の側面に多く沈着し、壁面付近から流入した初期速度の遅い粒子は分岐後も流れに追従することを示した。（深潟）