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第 11 回成果報告会

2015～2017 年夏季の富士山頂における雲凝結核の特性
佐藤光之介 1，五十嵐博己 1，小菅愛加里 1，森樹大 1，三浦和彦 1，岩本洋子 2，大河内博 3，植松光夫 4
１．東京理科大学， ２．広島大学， ３．早稲田大学， ４．東京大学
１．はじめにCCN 数濃度については年度による差異はほとんど見大気エアロゾルは，それ自身が太陽光を直接吸収・散られなかったが，CN 数濃度については 2017 年が他の乱する直接効果と，雲形成時に雲凝結核（CCN）として年度に比べて 2 割ほど低かったことが分かった．そのた働き，雲の光学特性や寿命を変化させる間接効果（雲め，CCN 活性比は 2017 年が最も高かった．2017 年の観調整効果）を持つ．あるエアロゾル粒子が CCN になり得

測期間全体の CCN 数濃度の平均値は，過飽和度がるかどうかは，周囲の過飽和度と，粒子自身の乾燥粒径，0.31％（補正後）の時 157.2±120.7cm-3 となった．また，化学組成（吸湿性）により決定される．一般には，周囲の同期間の CCN 活性比の平均値は，同過飽和度の時過飽和度が高い，粒子の乾燥粒径が大きい，吸湿性が37.2±23.5％であった．長谷川 1)が 2011 年夏季に富士大きいほど，CCN になりやすい．

山頂で測定した CCN 数濃度及び CCN 活性比の平均値

本研究では，夏季に富士山頂（富士山特別地域気象は，過飽和度が 0.27％（補正後）の時にそれぞれ 180±観測所）で CCN 観測を行った．富士山は日本一標高の136cm-3 ，36±22％であったため，今回の測定結果と比高い独立峰であり，その山頂は自由対流圏内に位置す較的近い値であった．

ることが多いため，ローカルな汚染の影響を受けていな

また，富士山頂における κ の値は，Jungfraujoch など富いエアロゾルの観測が期待できる．本研究では特にエア士山と似た条件下にある他の山岳域や，都市である東ロゾルの長距離輸送に着目し，後方流跡線解析を用い京スカイツリー，神楽坂に比べて約 2 倍から 3 倍ほど大きて，エアマスの由来と CCN の各パラメータとの関係につく，絶対値としては硝酸アンモニウム（0.41）や硫酸アンいて考察した．さらに，直接観測することが困難な実大モニウム（0.51）2)に相当する値であることが分かった．一気中のピーク過飽和度を推定した．

方，κ には日変動のようなものも見られ，早朝と夕方に大きくなる傾向が確認された．

２．研究方法2015 年 7 月 20 日から 8 月 20 日まで，2016 年 7 月 14日から 8 月 21 日まで，及び 2017 年 7 月 15 日から 8 月23 日まで，富士山特別地域気象観測所 1 号庁舎 2 階で観測を行った．拡散ドライヤを通して外気を乾燥させ，走査型移動度粒径測定器（SMPS）及び光散乱式粒子計数器（OPC）で凝結核（CN）数，雲凝結核計数器（CCNC）で CCN 数をそれぞれ測定した．測定システムを図 1 に示す．

図 1 測定システム
３．結果と考察
図 2 に，CCN 数濃度，CN 数濃度，及び CCN/CN 比（CCN 活性比）を年度毎に比較した結果と，様々な観測サイトにおける吸湿性パラメータ（κ）の値を比較した結果

図 2 富士山頂で測定した CCN 数濃度，CN 数濃度，CCN 活性比の年度比較と吸湿性パラメータを示す．

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連絡先：佐藤光之介 (Konosuke SATO) 1216615@ed.tus.ac.jp

次に，観測期間中の後方流跡線を 3 時間毎に取得し，岳域において層雲が形成される際の過飽和度 4)に近いエアマスの由来を大陸，海洋，海陸，日本，オホーツク値であった．以上のことから，富士山頂の CCN は他の地の 5 種類に大別した．由来別に各要素を比較したグラフ

域より吸湿性が高く，実大気の過飽和度下においては，を図 3 に示す．

粒径が小さくても雲粒として活性化する可能性があると考えられる．

図 4 流跡線由来別のピーク過飽和度の推定値
４．結論
夏季に富士山頂において雲凝結核数濃度の測定を行い，後方流跡線解析をもとに活性比，吸湿性パラメータなどを算出することで，活性比は過飽和度によらず大陸や海陸由来のエアマスで最大，海洋由来のエアマスで
図 3 富士山頂で測定した CCN 数濃度，CN 数濃度最小となることが分かった．また，富士山頂における吸湿（上），及び CCN 活性比，κ（下）の流跡線由来別比較

性パラメータの値は，他のサイトに比べて大きく，硝酸ア（0.3SS％）

ンモニウムや硫酸アンモニウムに近い値であること，早朝と夕方に大きくなる傾向があることも分かった．さらに，富過飽和度が 0.3％の時を例に挙げて 2015 年から 2017年までのデータをまとめて由来別に比較すると，CCN 数濃度についてはエアマスが海洋由来の時に顕著に低く，その影響で CCN 活性比も海洋由来のエアマスで最小となった．一方，吸湿性パラメータの値はエアマスの由来によらずほぼ似たような値であることが分かった．例えば

士山頂の実大気中のピーク過飽和度は約 0.3％程度と推算され，似たような条件下の山岳域において層雲が形成される際の過飽和度に近い値であることが示唆された．
参考文献

2016 年の観測期間全体の吸湿性パラメータの平均値は，

1) 長谷川朋子(2013). 東京都心部の生成されたばかりエアマスが大陸，海洋，海陸，日本，オホーツク由来のの粒子と富士山山頂のエイジングを受けた粒子の雲時にそれぞれ 0.41±0.31，0.49±0.30，0.32±0.22，0.30

凝結核特性．東京理科大学 2012 年度修士論文，±0.22，0.29±0.18 となった．なお，渡辺 が 2013 年夏3)季に測定した大陸，海洋，海陸，日本由来の各エアマス

19.
2) G. Snider et al. (2016). Variation in global chemicalの吸湿性パラメータの平均値は，過飽和度が 0.31％のcomposition時にそれぞれ 0.47±0.03，0.56±0.06，0.46±0.04，0.25

SPARTAN. Atmos. Chem. Phys., 16, 9629-9653.

±0.04 であった．

ofPM2.5:

emergingresultsfrom3) 渡辺彩水(2015). 富士山頂で測定したエアロゾル雲

さらに，2017 年のデータについて，流跡線解析の結果

凝結核特性と霧粒特性．東京理科大学 2014 年度修と CCN 活性比を用いて実大気中のピーク過飽和度を推士論文，18.

定した結果を図 4 に示す．

4) E. Hammer et al. (2014). Investigation of the effective

実大気中のピーク過飽和度は，海陸由来の時に高くな

peak supersaturation for liquid-phase clouds at theる傾向が見られた．全期間の平均値は約 0.3％程度と推

high-alpine site Jungfraujoch, Switzerland (3580 m

算され，Jungfraujoch など富士山と似たような条件の山a.s.l.). Atmos. Chem. Phys., 14, 1123-1139.