大気中の硝酸の気相反応過程およびエアロゾルとの相互作用の研究

大气硝酸气相反应过程及其与气溶胶相互作用的研究

• 批准号: 04J11383
• 负责人: 森野 悠
• 金额: $ 1.79万
• 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J11383/
• 关键词: 大気化学; エアロゾル; 3次元化学輸送モデル; 硝酸・硝酸塩エアロゾル; 都市大気; 光化学スモッグ

本年度は,三次元化学輸送モデルを用いて東京およびその近郊域の硝酸と硝酸塩エアロゾルの動態解析を行った.そのために,関東域において3次元気象モデルと化学輸送モデルを計算するシステムを構築して,2004年の冬季(1-2月)と夏季(7-8月)の期間の計算を行った.この計算では,気象庁の観測ネットワークのデータに同化させながら計算するなどの工夫により,関東平野での風系やオゾIン・窒素酸化物濃度を概ね再現することに成功した.この計算結果を観測と比較することにより,現在広く用いられている3次元化学輸送モデルで使用されている全硝酸(硝酸+硝酸塩エアロゾル)の生成過程・消失過程の計算スキームの妥当性を調べた.まず,N_2O_5+H_2O(aq)の不均一反応の反応速度定数の不確定性による全硝酸の濃度推定誤差を10-40%と推定した.この上で,硝酸の乾性沈着速度に対する全硝酸濃度の依存性を計算した.現在のモデルで用いられている乾性沈着速度では観測された全硝酸の消失を再現できず,現在のスキームはこの速度を約5倍過小評価していることを見出した.この結果は,全硝酸濃度の数値計算を行う際に,モデルにおける全硝酸の除去過程の計算法を改善する必要があることを強く示唆している.

This year, the three-dimensional chemical transport of nitric acid and nitric acid in the suburbs of Tokyo and the United States was used for dynamic analysis. In 2004, the calculation of the three-dimensional image of the Kanto region was carried out during the winter (January-February) and summer (July-August). This calculation is successful in reproducing the concentration of acid in the wind system of Kanto and Hirano. The calculation results are compared with each other and the validity of the calculation of the formation process and disappearance process of total nitric acid (nitric acid + nitric acid) is adjusted. Therefore, the uncertainty in the determination of the velocity of heterogeneous reaction of N_2O_5 +H_2O(aq) is such that the estimated error of the concentration of total nitric acid is 10-40%. Therefore, the dependence of nitric acid drying rate on total nitric acid concentration was calculated. The drying rate of nitric acid is about 5 times faster than that of nitric acid. The results show that it is necessary to improve the calculation method of total nitric acid removal process during the calculation of total nitric acid concentration.

项目成果

Temporal variations of elemental carbon in Tokyo

• DOI: 10.1029/2005jd006257
• 发表时间: 2006-06-17
• 期刊: JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-ATMOSPHERES
• 影响因子: 4.4
• 作者: Kondo, Y.;Komazaki, Y.;Ehara, K.
• 通讯作者: Ehara, K.

A chemical ionization mass spectrometer for ground-based measurement of nitric acid

用于地面测量硝酸的化学电离质谱仪

• 发表时间: 2006
• 期刊: J. Atmos. Ocean. Tech. 23
• 作者: Kita;K.;Y.Morino;Y.Kondo;Y.Komazaki;N.Takegawa;J.Hirokawa;T.L.Thompson;R.-S.Gao;D.W.Fahey
• 通讯作者: D.W.Fahey