衛星計測・排出量推計・化学物質輸送モデルを統合した次世代型大気環境研究手法の確立

建立集卫星测量、排放估算和化学输运模型于一体的下一代大气环境研究方法

• 批准号: 10J03510
• 负责人: 板橋 秀一
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J03510/
• 关键词: 大気汚染物質; 化学物質輸送モデル; 衛星計測; 排出量推計; 東アジア; HDDM

東アジアの近年の急速な経済発展に伴い人為起源大気汚染物質の排出量は増加してきており,2007年春季に我が国では光化学スモッグ注意報が広域に発令されるなど社会的に大きな影響を与えた.大気中の化学物質の挙動や影響を理解するには,発生・輸送・反応・沈着過程を包括的に表現できる化学物質輸送モデルを用いた研究が1つの大きな有効手段であるが,モデルには依然として多くの不確実性がある.モデルによる計算値と観測値との整合性を高めるデータ同化では,両者を融合させてより高い精度の数値シミュレーションが可能となる.本研究では前駆気体に非線形に反応するO_3に着目をする.そのため,非線形化学反応系に適用できうるDDM感度解析法とGreen関数最適法を融合した新しい手法を提案し,従来は独立に行われてきた排出量推計,モデル解析,衛星による観測結果をデータ同化手法で統合した次世代の大気環境研究手法を確立することが目的である.最終年度となる本年度は,DDM感度解析法を適応してSO_2を前駆気体とする硫酸塩粒子の発生源寄与解析を行い,さらに衛星観測結果を用いることで,中国のSO_2排出量は2009年には2004年レベルまで減少していることを推定した.非線形性の化学反応過程を伴うO_3についてもDDMをHDDM(Higher-order DDM)に拡張することで,前駆気体排出量に対する感度を考慮できるように応用した.2007年春季の越境大気汚染の事例およびO_3の発生源寄与の季節変動についてHDDMを用いた研究を進めた.DDMとGreen関数を融合させた新しいデータ同化手法についても東アジア域の大気環境問題への理解を進める上で大変有用な結果を得た.03生成に関わる大きな不確実性を有する化学反応係数と前駆気体の排出量を同時に逆推定することで,夏季のO_3濃度の再現性を向上させることが可能となった.

In recent years, rapid economic development in China has been accompanied by an increase in the emission of anthropogenic pollutants. In the spring of 2007, China's photochemical system was reported to have a large impact on the development of society. To understand the kinetic effects of chemical substances in large quantities, there are still many uncertainties in the study of chemical substance transport, including the development, transport, reaction and deposition processes. The integration of the calculation and measurement values of the data is high. The data assimilation is high. The data fusion is high. The data accuracy is high. This study was conducted in the form of a non-linear mirror. DDM sensitivity analysis method and Green correlation optimization method are proposed for non-linear chemical reaction system. In the final year, the DDM sensitivity analysis method was applied to SO_2 precursor generation and analysis, and satellite measurement results were used to estimate that SO_2 emissions in China decreased from 2009 to 2004. Non-linear chemical reaction processes are associated with O_3 and HDDM (Higher-order DDM) The previous emission of pollutants was considered to be sensitive. The case of transboundary pollution in the spring of 2007 was also discussed. 3. Development and Seasonal Change of HDDM Application Research Progress.DDM and Green Relationship Number Fusion New Data Integration Method Progress in Understanding of Large Environmental Problems in East China Region The reproducibility of O_3 concentration in summer is upward.

项目成果

HDDM感度解析法を用いた東アジア域光化学オゾンの発生源寄与の推定

利用HDDM敏感性分析方法估算东亚光化学臭氧的来源贡献

• 发表时间: 2013
• 作者: 板橋秀一;ら
• 通讯作者: ら

HDDMを用いた東アジアスケールの対流圏オゾンとその前駆体のソース・リセプター解析

使用 HDDM 对东亚尺度的对流层臭氧及其前体进行源-受体分析

• 发表时间: 2012
• 作者: 板橋秀一;ら
• 通讯作者: ら

丹沢山地における高濃度オゾンの広域移流現象の数値解析

丹泽山高浓度臭氧大面积平流现象的数值分析

• 发表时间: 2012
• 期刊: 大気環境学会誌(研究ノート)
• 作者: 松隈大亮;板橋秀一;鵜野伊津志;ら
• 通讯作者: ら

Sensitivity analysis by DDM for NOx and VOC emissions to photochemical ozone during trans-boundary air pollution episode

DDM 对跨境空气污染期间 NOx 和 VOC 排放对光化学臭氧的敏感性分析

• 发表时间: 2012
• 作者: Itahashi S.;et al
• 通讯作者: et al

Sensitivity analysis of photochemical ozone to its precursor emissions over East Asia by CMAQ-DDM

CMAQ-DDM 东亚光化学臭氧对其前体物排放的敏感性分析

• 发表时间: 2011
• 作者: Itahashi S.;et al
• 通讯作者: et al