ISSN 2189-8839

Archives of Atmospheric Chemistry Research
第 40 号

目次

総説―トピックス：大気化学とリモートセンシング―

Article No.

大気風を診るドップラー風ライダー ················································································· 石井昌憲

040A01GOSAT/TANSO-FTS データの検証解析 ····································································· 齋藤尚子

040A02

ベルギー滞在記～MAX-DOAS 法による大気微量成分観測の研究～ ················ 高島久洋

040A03

第 14 回日本大気化学会奨励賞受賞記念論文
粒子状物質を介した大気海洋間の物質循環過程 ························································ 岩本洋子

040A04

速度論的手法による対流圏ハロゲン不均一反応化学の定量的解明 ······················· 坂本陽介

040A05

会員からのお知らせ
SPARC General Assembly 2018 参加報告······································································· 江口菜穂

040N01

雪氷ー大気間の化学 Cryosphere and ATmospheric CHemistry (CATCH)参加報告········································································································· 野村大樹，原圭一郎，服部祥平

040N02

4th International Workshop on Heterogeneous Kinetics Related to Atmospheric Aerosols 開催報告··············································································································································· 持田陸宏

040N03

4th International Workshop on Heterogeneous Kinetics Related to Atmospheric Aerosols 参加報告··············································································································································· 中川真秀

040N04

学会からのお知らせ
日本地球惑星科学連合 2019 年大会（JpGU2019）での大気化学セッション開催のお知らせ·············································································································日本大気化学会 運営委員会

040N05

第 14 回日本大気化学会奨励賞の選考結果について ···········日本大気化学会 運営委員会

040N06

日本大気化学会役員選挙の公示 ······································ 日本大気化学会 選挙管理委員会

040N07

記事のご投稿について
論文や記事のご投稿をご検討されている方は，事前に本誌編集委員または日本大気化学会運営委員までご相談下さい。
大気化学研究編集委員：江波進一（共同編集長）、森本真司（共同編集長）、関山剛、山地一代
日本大気化学会運営委員（第 10 期，平成 29 年 7 月 1 日から）：
谷本浩志（国立環境研究所），入江仁士（千葉大学），岩本洋子（広島大学），江口菜穂（九州大学），江波進一（国立環境研究所），金谷有剛（海洋研究開発機構），豊田栄（東京工業大学），中山智喜（名古屋大学），永島達也（国立環境研），廣川淳（北海道大学），町田敏暢（国立環境研究所），持田陸宏（名古屋大学），森本真司（東北大学）

総説 ―トピックス： 「大気化学とリモートセンシング」―

Research Focus

Article No. 040A01

大気風を診るドップラー風ライダー
Doppler Wind Lidar probing for atmospheric wind
石井昌憲 1, 2 *大気中には風とともに飛んでいく大気分子やエアロゾル・雲（以下，大気微粒子）が存在している。大気分子や大気微粒子にレーザ光をあてると，ドップラー効果によって当たる前の波長（周波数）からわずかながら波長（周波数）の変化が生じる。ドップラー風ライダーは,散乱前後でどのくらい波長差（周波数差）が生じたかを調べることによって,風の速度を測ることができるリモートセンシング技術である。本稿はドップラー風ライダーについて紹介をする。

所の Geusic et al. (1964)によって，その後のライ

１．はじめにダーによる大気観測のみならず，様々なレーザ

リモートセンシング技術は，測定したい物に直接利用において発展をもたらした Nd:YAG レーザ

触れることなく，対象物の情報を取得する技術であが開発される。 ライダーは，太陽光あるいは赤る。光のリモートセンシング技術の大気観測へ

外放射を利用する受動型リモートセンシング技の応用は，強力なサーチライトを用いた 1930 年

術とは対照的に，自ら光源を持つ能動型リモー

代に始まる。1930 年代にサーチライトによってトセンシング技術である。ライダーは，レーザ

大気微粒子や雲底高度が観測された(Tuve et al.

光が照射された散乱体から散乱される光を調べ

1935; Hulburt 1937；Johnthon et al. 1939)。その後ることによって，遠距離にある大気微粒子，大1950 年代まで，
観測的な大気研究を行うために，

気分子，水蒸気，大気微量成分等の距離，量，光

強力なサーチライトが光源として使われていた。

学的情報等を高い時空分解能で観測できる。本

これら観測的研究によって，光を使う能動型リ

稿は，2 章においてライダー観測と方程式を示

モートセンシング技術の潜在的な可能性と実用し，3 章においてドップラー風ライダーを述べ性が示された。1953 年に，Middleton and Spilhaus

る。4 章において将来の衛星搭載ドップラー風ラが雲高 計に対して初めて LIght Detection And

イダーについて紹介する。

Ranging (Lidar，以下，ライダー)を導入した。
Schawlow と Towns によって予言されたレーザ

2．ライダー観測

発振は，Maiman によるルビーレーザ発振によって確認された(Maiman, 1960)。ルビーレーザ発振

ライダーは，大気分子や大気微粒子にレーザ光の確認後，様々なレーザ媒質（固体，気体，液体）を照射し，レーザ光と粒子の間で起こる相互作用をを使ってレーザ発振が確認される。パルス発振

調べることによって情報（例えば，距離，光学的な技術の発明(McClung and Hellwarth, 1962)により特性，速度，濃度等）を得る。ライダー観測から情

ナノ秒パルス幅・高尖頭出力を持つパルスレー報を得るために，二つの仮定の下で解析が行われザの時代を迎え，ライダーに革命をもたらした。

る：散乱過程は独立，そして，単一散乱である。干

ルビーレーザ発振から 4 年，1964 年にベル研究

渉や多重散乱を生じる場合のライダー観測は注意

1大気化学研究 第 40 号 (2019)

尖 頭 出 力 [W] ， A は 受 光 望 遠 鏡 面 積 [m2] ， βa（λT,λR,r）は大気微粒子の後方散乱係数[1/m/sr]，βm（λT,λR,r）は大気分子の後方散乱係数[1/m/sr]，
ΔR は１距離ビン[m]， TT は波長 λT に対するライダーからターゲット大気までの大気透過率，TR は波長 λR に対するターゲット大気からライダーまでの大気透過率である。ΔR は，光速 c （=2.998x108 m/s）と 1 距離ビン時間 Δt[s]を用いて，ΔR=c･Δt/2 と与えられる。（1）式の右辺の前半部分の内，C，PT はラ
イダーの観測性能を決めるライダー装置に依存する項，後半部分（βm，βa ，TT ，TR ）はターゲット大気や観測散乱体の光学的特性に依存する項である。

図 1 ライダー観測の物理的概念図[βa（λT,λR,r）+βm（λT,λR,r）] ΔR は，送信レーザの拡

表 1 光と散乱体の相互作用

がり角によって規定される立体角内で光が後方散乱される確率を表す。A/r2 は散乱体に対する望遠
鏡の開口径によって規定される立体角を表し，散乱光が受信望遠鏡によって集められる光の確率を表す。
TT と TR は，大気分子の消散係数 αm（λT,R）と大気微量粒子の消散係数 αa（λT,R）を用いて
r

TT (λT , r) = exp {− ∫ [αa (λT , R) + αm (λT , R)]dR} ⁡0が必要である。ライダー観測の物理的概念図（図 1）(2)rを念頭に置いて，ライダー方程式を導入する。ライ
ダー方程式は，送信レーザの出力，大気透過率，TR (λR , r) = exp {− ∫ [αa (λR, R) + αm (λR, R)]dR} ⁡散乱過程，受光確率，システム効率，幾何学的効(3)0率，背景光や光検出器ノイズから与えられる。ここと表される。

では，ライダー方程式を簡略化するために，背景光風を測るドップラー風ライダー（Doppler Windや光検出器ノイズを無視するものとする。

Lidar：DWL）を考えるために，（1）式を振りかえる。

大気中の粒子から散乱される受信電力 P（λR,r）

一般的にライダー観測は弾性散乱の観測を仮定し[W]は，ているため，大気微小粒子，もしくは大気分子に入射するレーザ光と散乱される光との間には波長差A

P(λR, r) = C ∙ PT (λT ) ∙ r2 ∙ [βa (λT , λR , r) +（周波数差）は生じない，したがって，βa（λ,r） = βm（λ,r）となる。しかしながら，実際の大気中では風がβm (λT , λR , r)]∆R ∙ TT (λT , r) ∙ TR (λR , r)

吹いているので，大気微小粒子や大気分子から散（1）乱される光は，ドップラー効果によって波長（周波数）遷移を起こす。その結果，入射レーザと散乱さと表される。ここで，r はライダーからターゲット大気れる光の間では，僅かな波長差（周波数差）を生じまでの距離[m]，C は装置係数，λT と λR は送信レーる。ドップラー風ライダーは，この僅かな波長差（周ザの波長[m]と受光信号の波長[m]，PT（λT）[W]（=波数差）を計測することによって，視線方向（Line

レーザパルスエネルギー[J]/レーザパルス幅[s]）は2

大気化学研究 第 40 号 (2019)

Of Sight：LOS）の風速を測るライダーである。次にン法(Teplay et al., 1993)，イメージプレーン法

ドップラー風ライダーについて解説する。

(Abreu et al., 1992)，エッジ法(Flesia and Korb,
1999; Gentry 2000; Reitebuch et al., 2009; Shibata etal., 2009)，干渉法 (Grund et al., 2009; Tuchker et

3．ドップラー風ライダー

al., 2018; Baidar et al., 2018)など様々な方法があ

ドップラー風ライダーの研究は，1970 年頃にる。最近ではエッジ法や干渉法を用いる DDWL

始まり，光の分光方法からコヒーレント方式とが多い。

直接検波（インコヒーレントとも呼ぶ）方式に

ドップラー効果による偏移周波数をとする分けられる。コヒーレントドップラー風ライダと視線方向の風速 vLOS は，ー（Coherent Doppler Wind Lidar：CDWL）は，光を分光するために光ヘテロダイン検波を用いる。

λvLOS = T ∆ν2

CDWL の創成期においては，波長 10.6 μm (28（4）THz)の CO2 レーザを用いた CDWL の研究が行われた(Huffaker et al., 1970; Lawrence et al., 1972;と与えられる。例えば，風速 1 m/s，レーザのSchwiesow, and Cupp, 1976; Post et al., 1978; Bibro

波長が 0.355 μm と 2 μm の場合では，ドップラ

et al., 1984; Werner et al., 1984)。1980 年代に入る

ー効果による周波数偏移は 5.6MHz と 1MHz とと固体レーザが注目されるようになり，波長なる。

1.064 μm (282 THz)の Nd:YAG レーザを用いた
CDWL の研究が行われた(Kane et al., 1984, 1987;

3.1 コヒーレントドップラー風ライダー

Kavaya et al., 1989)。1990 年代になると，目に対CDWL による風観測の原理を図 2 に示す。周する安全性が考慮されるようになり，波長 2 μm

波数が安定化され，周波数スペクトルの線幅が（ 150 THz ） 帯 の CDWL が 主 流 と な っ た

非常に狭い参照光レーザからのレーザ光は，送(Henderson et al., 1991, 1993)。光通信分野の部品

信レーザの“種”として使われる。また，別の一部

や EDFA（Erbium-Doped Fiber Amplifier）によるは，大気への射出するレーザ光と大気からの散レーザの高出力化により，波長 1.5 μm (200 THz)

乱される光の周波数を調べるために，光ヘテロ

帯 CDWL が開発され，商業用製品化も実現されダイン検波の局所光として使われる。種レーザている(Asaka et al., 1998, 2001; Kameyama et al.,として，パルスレーザ（スレーブレーザ）に入る。

2007, 2013; Yanagisawa et al., 2018]。

スレーブレーザから大気へ射出される光の周波

直接検波方式ドップラー風ライダー（Direct-

数 νT は，参照光レーザの周波数 νL より周波数シ

detection Doppler Wind Lidar： DDWL）は，十分

フターによって νIF 周波数分だけ偏移した νL+νIF

な分解能をもつファブリー・ペロー・エタロンである。大気中に射出されたレーザは，風ととやヨウ素フィルターを用いて光を分光し，直接もに移動する大気微小粒子によって散乱され，検波によりドップラー周波数を測定する。

ドップラー効果によって周波数∆ν 分だけさらに

DDWL 研究は，波長 0.448 μm (625 THz)の Ar レ

偏移し，周波数 νT+∆ν として CDWL へ戻ってくー ザ を 用 い た 研 究 に 始 ま る (Benedetti-

る。その散乱された光は，望遠鏡によって集光Michelangeli et al., 1972; Congeduti et al., 1981)。

され，周波数混合器として機能する光検出器上

DDWL は，1980 年代に入ると成層圏・中間圏用

で参照レーザと混ぜられ，光ヘテロダイン検波として(Chanin et al., 1989；She and Yu 1994)，1990が行われる。νIF+∆ν の周波数成分を有する電気

年代以後は対流圏用として風観測研究に用いら信号へと周波数変換（ダウンコンバート）され，れる(Abreu et al., 1992; McGill et al., 1997; Gentry

光検出器から出力される。同様に，パルスレー

et al., 2000)。DDWL は，差分フィルター法(Chanin

ザの一部と参照レーザを光ヘテロダイン検波すet al., 1989；Gainer and Chanin 1992)，波長スキャ
3大気化学研究 第 40 号 (2019)

図 2 CDWL の測定原理図

ると，νIF の周波数成分を有する電気信号が光検出器から出力される。高速フーリエ変換等を用いて，周波数シフターと受光信号光の周波数である νIF と νIF+∆ν が決定される。そして，それらの周波数差（∆ν=(νIF+∆ν)-νIF）からドップラー周
波数が決定され，（4）式を用いて視線方向の風速が得られる。CDWL で用いる光ヘテロダイン
検波は，光のビート信号から周波数を決定する
ので，周波数を正確に測定できる，また，参照光
図 3 DDWL の測定原理図を強くすることでショット雑音限界という理想的な光検出状態を実現できるので，微弱な光も検出可能となる。受光系の狭帯域化が容易なた
め，昼間の観測も適している。しかしながら，光ヘテロダイン検波は，光の波面を合成して行われるため，大気中の屈折率乱流による波面の乱れ，あるいは信号光と参照レーザの波面合成時の乱れ等によって測定性能を劣化する，長いパルスを用いるために距離分解能が悪くなる等の弱点もある。

図 4 レーザ周波数と散乱体の散乱スペクトルの関係

3.2 直接検波方式ドップラー風ライダー
DDWL による風観測の一例として，ダブルエ

ザのスペクトル線幅は CDWL と比べて広く，数ッジ法による DDWL を紹介する（図 3）。DDWL

十 MHz から 100MHz 程度である。近年では，高も CDWL と同じ様に，周波数安定化された種レ

スペクトル分解ライダーと併用された DDWLーザ（参照光レーザ）と高出力パルスレーザ（スもあり，20-30MHz とやや狭いスペクトル幅を持

レーブレーザ）が用いられ，単一周波数の高出

つレーザも使用される(Grund et al., 2009; Tucker

力パルスレーザが大気中に射出される。DDWL

et al., 2018)。大気中に射出されたレーザは大気

は，大気分子の後方散乱のようにスペクトル幅

分子や大気微粒子によって周波数だけ偏移し，の広い信号（GHz オーダー）を扱うので，レー

散乱され，望遠鏡によって集光される。集光さ4大気化学研究 第 40 号 (2019)

れた光は，ビームスプリッター等を用いて 2 系
統に分けられる。図 4 に示すように，レーザの周波数 νT（周波数偏移=0 GHz）で透過率が対称となるように配置される 1 組のフィルター（例えば，エタロンフィルター）に受光した光を入射させる。ドップラー効果を受けた大気分子や大気微粒子のスペクトルは点線スペクトルの位置から実線スペクトルの位置に偏移するので，フィルターの透過率が変化する。その結果，それぞれのフィルターを透過する光の強度に差が生じる。各々のフィルターを透過した光は光検出器 1 と光検出器 2 によって受信信号（電気信号）Si=1,2 へ変えられる。図 5 に示すように，レ
図 5 レーザ周波数とフィルター透過率の関係。Tm：
フィルター1 と 2 の最大透過率。

ーザの周波数 νT 付近においてエタロンフィルタ
ー1 と 2 の透過率 T i=1,2 は周波数 ν に比例する，
エタロンフィルター1 と 2 の最大透過率は等し
い，また，Si は透過率 T i に対して比例すると仮点もある。

定すると，Si は周波数 νT 付近において周波数 νに比例する。Si は，次のように与えられる：

S1 =

Tm
fFWHM

S2 = −1(ν − νT ) + Tm

Tm
fFWHM

4．衛星搭載ドップラー風ライダー
最後に宇宙から風を測る衛星搭載 DWL につい

（5）

2

1

(ν − νT ) + Tmて紹介する。近年，気候変動に伴う自然災害が増えてきている。自然災害から人命や財産を守るため（6）2に，予測に基づいた準備や行動が必要であり，そのためには，数値予報や気候変動モデル精度のつづいて，ドップラー周波数は（S1- S2）（S/ 1+S2）向上が重要である。全球規模で気象データが取得を計算する：

S1 −S2
S1 +S2=2∙

できる衛星観測の重要性はさらに増しているが，現Tm(ν−νT )
fFWHM

Tm

在の衛星による地球観測は，温度や水蒸気等の観2∙(ν−νT )

= f

FWHM

=f

2∙∆ν

FWHM

測に偏っている。風の直接観測や地上リモートセン（7）

シング観測は，人口の多い地域や航空航路上の海域に限定されるため，大陸内陸部や海洋域は非常

よって，
f

S −S

1
2
∆ν = FWHM
2
S +S
1

2

に大きな観測の空白域となっている。一方，風の高（8）度分布データは衛星観測によって得ることが可能であるが，雲や水蒸気塊の画像を利用した大気追となる。
（4）と（8）式を用いて視線方向風速を

跡風，マイクロ波散乱計，マイクロ波イメージャによ求める。DDWL は，パルス幅の短いレーザを使る海上風観測にほぼ限られる。大気追跡風は高度用するために，距離分解能を短くすることが出

推定精度が向上しつつあるが，十分な高度分解能来る。背景光の影響を受けやすいため，昼間のとは言いがたい。マイクロ波散乱計やマイクロ波イメ

観測の場合，観測高度範囲は限定される。昼間

ージャによる観測は，ある特定層に限定されている。

の対流圏の風測定は，時間的スケールとのトレ

大気風の高度分布を観測できるセンサーとしてードオフとなる。口径の大きな望遠鏡を使用す

DWL は有力なリモートセンシング技術であることかることが多いため，小型化が難しいといった弱ら，衛星搭載 DWL による全球風観測は，数値予報5大気化学研究 第 40 号 (2019)

本稿では，大気中を浮遊する大気分子や大気
微小粒子にレーザをあて，それらから散乱されて戻ってくる光を調べることによって，距離や光学的特性の情報が得られるライダーを解説し，風を測る事が出来るドップラー風ライダーを紹介した。ドップラー風ライダーは，大きく分けて，コヒーレント方式と直接検波方式の二つに分けられる。コヒーレント方式は，口径の小さな受光望遠鏡を用いるので走査型のシステム化が比較的容易に出来る。一方，直接検波方式は，口径の大きな受光望遠鏡が用いられるので走査型システムには不向きである。小型で走査が容

図 6(a) ESA が打上げた衛星搭載ドップラー風ライダー
Aeolus（直接検波方式）. Copyright： ESA/ATG
medialab．（http://www.esa.int/spaceinimages/Images/
2012/01/Aeolus_measurement_geometry）

易な CDWL の出現により，今まで人間の目では見ることが出来なかった大気の流れを 3 次元的に可視化できるようになった。また，最近では，
小型の CDWL は，風力発電の風況調査や空港周辺の風況観測に用いられるようになっており，
CDWL が活躍する場面が増えている。宇宙からの風観測によって数値予報において有用なデー
タが提供され，数値予報の予報精度向上への貢献が期待されている。今後も DWL が発展し，様々な場面での利用が期待される。

6．参考文献図６(b) 日本で検討が進むコヒーレント方式による衛星搭載ドップラー風ライダー（イメージ図）

Abreu, V. J., J. E. Barnes, and P. B. Hays (1992), Observationsof winds with an incoherent lidar detector. Appl. Opt.,
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や気候モデルの予測精度向上をもたらすと期待さ

Asaka, K., Y. Hirano, Y. Morimoto, and K. Kasahara (1998),れている。ESA は 2018 年 8 月に世界初となる衛星搭載 DDWL Aeolus（図 6（a））の打ち上げに成功し，Er, Yb: Glass coherent lidar using a microchip laser as a

大気風の観測を開始している。日本においても衛reference optical source. Rev. Laser Engineer, 26, 876–880.

星搭載 CDWL（図 6（b））の実現を目指して, 情報

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北工業大学等で検討が進められている(Ishii et al.,Baidar, S., S. C. Tucker, M. Beaubien, and R. M. Hardesty

2017; Baron et al., 2017; Okamoto et al., 2018)。今(2018), The Optical Autocovariance Wind Lidar. Part II:

後，日本でも衛星による風観測を実現し，数値予報

Green OAWL (GrOAWL) Airborne Performance andや気候モデルの精度向上に期待される。

Validation. J. Atmos. Oceanic Technol., 35(10), 2099–2116.
Baron, P., S. Ishii, K. Okamoto, K. Gamo, K. Mizutani, C.
Takahashi, T. Itabe, T. Iwasaki, T. Maki, R. Oki, S. Ochiai,

5．おわりに

D. Sakaizawa, M. Satoh, Y. Satoh, T. Tanaka, and M. Yasui

6大気化学研究 第 40 号 (2019)(2017), Feasibility study for future spaceborne coherent

vortices. Proc. IEEE, 58(3), 322–326.

Doppler Wind Lidar, Part 2: Measurement simulation

Ishii S., P. Baron, M. Aoki, K. Mizutani, M. Yasui, S. Ochiai,

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K. Okamoto, T. Ishibashi, T. Y. Tanaka, T. T. Sekiyama, T.

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8

総説 ―トピックス： 「大気化学とリモートセンシング」―

Research Focus

Article No. 040A02

GOSAT/TANSO-FTS データの検証解析
Validation analysis of GOSAT/TANSO-FTS
齋藤尚子 1 *2009 年 1 月 23 日に打ち上げられた GOSAT（Greenhouse Gases Observing Satellite）は，約 10 年にわたって，大気中の二酸化炭素やメタン等の温室効果気体の観測を行っている。GOSAT に搭載されている TANSO−FTS（Thermal and Near Infrared Sensor for Carbon Observation−Fourier Transform
Spectrometer）は，短波長赤外バンド（SWIR バンド）及び熱赤外バンド（TIR バンド）の両方の観測バンドを持つ唯一のセンサーであり，同時に同視野で二酸化炭素とメタンのカラム平均濃度と鉛直濃度分
布を観測することができる。本稿では，SWIR バンド及び TIR バンドで観測された二酸化炭素とメタンのカラム平均濃度と鉛直濃度分布のデータ質を，他の独立の観測データとの比較に基づいて検証した研究を紹介する。

１．はじめに等を[Yoshida et al., 2011]，後者は地表面及び大気

GOSAT（Greenhouse Gases Observing Satellite; 温からの赤外放射光を利用して CO2，CH4 等の鉛直濃室効果ガス観測技術衛星「いぶき」）は，2009 年 1 月

度分布を観測している[Saitoh et al., 2009]。

23 日に打ち上げられた，温室効果ガス観測に特化し人工衛星による大気観測は，広域を長期間モニタた 世 界 初 の 衛 星 で あ る 。 GOSAT は ， TANSO

リングできる反面，高精度計測機器による直接観測と（ Thermal and Near Infrared Sensor for Carbon

比較して観測の確度や精度で劣ることが多く，衛星Observation）−FTS（Fourier Transform Spectrometer）

データを利用した科学的な解析を行う前にはデータと TANSO−CAI（Cloud and Aerosol Imager）という二質の検証解析を行うことが重要である。本稿では，つのセンサーを搭載しており，前者で二酸化炭素GOSAT 搭載 TANSO−FTS の SWIR バンド及び TIR（CO2 ）やメタン（CH4 ）等の温室効果ガス濃度を，後バンドのデータ質の検証解析の結果を報告し，者で TANSO−FTS 観測視野内の雲及びエアロゾル

TANSO−FTS データを利用した科学的成果についの観測を行っている。TANSO−FTS は下方視型のてもごく簡単に述べる。

センサーで，短波長赤外波長（short-wavelength
infrared; SWIR）に 3 バンド（0.758−0.775 μm，2．人工衛星による温室効果ガス観測1.56−1.72 μm，1.92−2.08 μm），熱赤外波長（thermal

下方視型センサーによる短波長赤外波長の分子

infrared; TIR）に 1 バンド（5.56−14.3 μm）の 4 バの吸収特性を利用した大気成分の観測は，太陽光ンドで構成されており[Kuze et al., 2009]，前者は太の後方散乱光を利用するため，濃度の高度分布の陽放射の後方散乱光を利用して CO2，CH4 のカラム

情報を得ることは難しいが，地表からの反射光を観

平均濃度 XCO2，XCH4（気柱に含まれる乾燥空気分測するため地表付近の濃度変動にも感度を持つとい子の総数に対する CO2，CH4 等の分子の総数の比）

う利点がある。一方で，雲やエアロゾルによる散乱の1

大気化学研究 第 40 号 (2019)

影響を受けやすく，さらに，相対的に反射率が低い

度の高度分布情報が得やすい（図 1）。熱赤外波長

海域では光量が乏しく観測が難しくなるため，サングのスペクトルには大気中の多くの分子の吸収線が含リント領域に特化して観測を行う必要がある。短波長

まれているため様々な分子の濃度が観測できる一方，赤外波長で XCO2，XCH4 の観測を行っているセンサ

異なる分子の吸収線が重なり合うことで各分子濃度

ー に は ， TANSO−FTS の 他 に SCIAMACHYの観測確度・精度が悪くなることがある。熱赤外波長（ Scanning Imaging Absorption Spectrometer for

で CO2，CH4 の濃度を観測している下方視型のセン

Atmospheric Chartography）[Buchwitz et al., 2005]，

サーには，AIRS（Atmospheric Infrared Sounder）

OCO−2（Orbiting Carbon Observatory−2）[Wunch et[Chahine et al., 2005; Xiong et al., 2008]，TES

al., 2017]，TanSat [Yang et al., 2018]，TROPOMI（Tropospheric Emission Spectrometer）[Kulawik et（Tropospheric Monitoring Instrument）[Hu et al.,al., 2010; Worden et al., 2012] ， IASI （ Infrared

2016]などがある。

Atmospheric Sounding Interferometer）[Crevoisier et

下方視型センサーによる熱赤外波長の分子の吸al., 2009; Razavi et al., 2009]，CrIS（Cross-track

収特性を利用した大気成分の観測では，地表面からInfrared Sounder）[Gambacorta and Barnet, 2013]な放射される赤外線を大気分子が吸収し，さらにそのどがある。

温度に応じて再放射を起こすことを利用して，濃度の3．SWIR バンドの検証解析と科学的成果

高度分布の情報を得る。地表面の温度と大気下層の気温に大きな差がないため，地表面付近及び境界

TANSO−FTS の SWIR バンドの L2（Level 2，観層内の濃度の情報を得ることは難しいが，気温の高測地点での濃度データ）XCO2，XCH4 プロダクト度分布が既知であれば，分子による吸収の強度の波導出（リトリーバル）アルゴリズムは複数の研究

長依存性を利用して，分子の鉛直濃度分布が観測機関で開発されている。国立環境研究所（以降，できる。一般には，地表面と大気との温度差が大きく，NIES）の最新の L2 プロダクトは V02.XX データ

気温の勾配が大きい低緯度の陸域で，最も分子濃である。TCCON（Total Carbon Column Observing

図 1 TANSO−FTS の TIR バンドによる CO2 観測のアベレージングカーネル（Saitoh et al. [2016]の図 1 を一部改変）。アベ
レージングカーネルとは，観測感度の指標となる値であり，アベレージングカーネルの値が大きい高度は濃度変動に対する感度が高いと判断できる。TANSO−FTS の TIR バンドの V1 L2 CO2 データは，地表面から 0.1 hPa までを 28 層に区切って濃度が導出されている。それぞれ，（a）低緯度夏季，（b）中緯度春季，（c）高緯度冬季の大気条件を想定して計算している。

2

大気化学研究 第 40 号 (2019)

Network）[Wunch et al., 2011]の地上 FTS データとPhysics）プロダクト[Cogan et al., 2012]及び UoL−の比較に基づいた検証解析により，NIES の XCO2，

proxy プ ロ ダ ク ト [Parker et al., 2011] ， SRONXCH4 プ ロ ダ ク ト に は ， そ れ ぞ れ 平 均 す る と（Netherlands Institute for Space Research）/KIT−1.48±2.09 ppm，−5.9±12.6 ppb の僅かな負バイア（Karlsruhe Institute for Technology）が開発していスがあることがわかっている[Yoshida et al., 2013]。

る RemoTeC−FP 及び RemoTeC−proxy プロダクト

CONTRAIL（Comprehensive Observation Network[Butz et al., 2010]がある。Zhou et al. [2016]では，こfor Trace Gases by Airliner）[Machida et al., 2008]やれらの複数の SWIR バンドの L2 プロダクト（NIESHIPPO（HIAPER Pole-to-Pole Observations）[Wofsy

V02.21，ACOS V3.5，RemoTeC V2.3.5）を，TCCON

et al., 2011]等の航空機観測による鉛直濃度分布デの比較的海沿いの 5 つの地上 FTS データと比較しータをカラム平均濃度に変換して比較したとこ

た。なお，ACOS V3.5 及び RemoTeC V2.3.5 につろ，NIES の L2 XCO2 プロダクトの航空機観測デ

いては，
TCCON データ
（GGG2014 及び GGG2012）

ータに対する負バイアスは海上（−1.82 ppm）の方に基づいてバイアス補正が施されている。NIES，が陸上（−0.68 ppm）より若干大きかったが，濃度

ACOS，RemoTeC−FP プロダクトの XCO2 のバイア

差のバラつき（標準偏差）は陸上（2.56 ppm）のスは，陸上でそれぞれ−0.13%，−0.03%，0.04%，海方が海上（1.04 ppm）より大きくなる傾向があり，上で−0.33%，0.06%，0.03%と，NIES プロダクトが海

陸上の検証解析では特に都市域でエアロゾルの上で他プロダクトと比べて若干大きなバイアスを持っ影響が大きいことが示唆された[Inoue et al., 2013]。

ているものの，どのプロダクトも TCCON データと概ね

一方，同様にして NIES の L2 XCH4 プロダクトをよい一致を示している。一方，NIES，RemoTeC−FP，

航空機観測の CH4 データと比較したところ，

RemoTeC−proxy プロダクトの XCH4 のバイアスは，

TCCON データとの比較に基づいた検証解析とは

陸 上 で そ れ ぞ れ −0.35% ， 0.20% ， 0.06% ， 海 上 で逆に，NIES の L2 XCH4 プロダクトに正バイアス

0.02%，0.04%，−0.02%と，陸上でバイアスが大きくな（陸上で 1.5±14.9 ppb， 海上で 4.1±9.4 ppb）がある 傾 向 が あ る 。 さ ら に ， XCO2 よ り XCH4 の 方 がることがわかった[Inoue et al., 2014]。これは主に，

TCCON データに対する濃度のバラつきが全体的比較方法や，比較に用いた TCCON の地上 FTS デに大きくなることが明らかになった。

ータと航空機観測データの濃度差に起因しておTANSO−FTS の SWIR バンドは，瞬時視野おより，複数の異なる測器の観測データを用いて異な

そ 10.5 km で XCO2 を観測することができ，上述の通る方法で検証解析を行うにあたり，データセット

り，データ質の検証解析も進んでいるため，SWIR バ間の整合性を精査することの重要性を示唆してンドの XCO2 データを用いた CO2 の発生源・吸収源

いる。

解析（インバース解析）が近年盛んに実施されている

TANSO−FTS の SWIR バンドの L2 プロダクトに[Maksyutov et al., 2013; Saeki et al., 2013a;は，上述の NIES L2 V02.XX プロダクトの他に，Chevallier et al., 2014; Basu et al., 2013, 2014;

NIES PPDF（Photon path length Probability Density

Takagi et al., 2014; Detmers et al., 2015; Houweling

Function）法プロダクト[Oshchepkov et al., 2008]，

et al., 2015; Kondo et al., 2016]。例えば，Detmers etNASA/JPL の チ ー ム が 開 発 し て い る ACOS

al. [2015]は，TANSO−FTS の SWIR バンドの XCO2

（Atmospheric CO2 Observations from Space） XCO2

データを用いたインバース解析から，2010 年から

プロダクト [O’Dell et al., 2012]，レスター大学が開2012 年の初頭にかけて，オーストラリアでラニーニャ

発している UoL（University of Leicester）− FP（Full

発生に起因する強い CO2 の吸収が起こっていたこと

3

大気化学研究 第 40 号 (2019)を示した。また，Kondo et al. [2016]は，地上の CO2

約−3.1%の負バイアスがあるものの，両者が 0.95

データに加えて SWIR バンドの XCO2 データを用いという高い相関を示していることを報告した。

ることで，南半球の半乾燥地帯（特に南アメリカと南ア

Boesch et al. [2013]は，TANSO−FTS のバンド 2 のフリカ）における CO2 の吸収量が従来の理解より約

観測スペクトルから，H2O や CO2 の強吸収の影響

50%減少することを示した。Houweling et al. [2015]は，を比較的受けにくい波長で HDO の吸収線を選択

SWIR バンドの XCO2 データをインバース解析に用し，H2O と HDO の濃度を同時導出した。δD の全

いた場合，陸上での CO2 吸収が熱帯で減少し，北半

球分布には高緯度で低く熱帯で高い値を取る明球の温帯で増加する傾向になることを示したが，一瞭 な 緯 度 勾 配 が 見 ら れ ， TCCON や NDACC

方で，衛星による CO2 観測地点の空間非一様性が（ Network for the Detection of Atmospheric

CO2 の発生源・吸収源の推定結果に影響を及ぼす

Composition Change）の地上 FTS のデータとも概可能性があることを指摘している。また，Basu et

ねよい一致を示していた[Boesch et al., 2013]。

al. [2013]では，衛星の CO2 データの時空間方向に

Joiner et al. [2011]及び Frankenberg et al. [2011]は，

非一様なバイアスが CO2 の発生源・吸収源の推定

TANSO−FTS のバンド 1（O2 A バンド）の観測ス

結果に重大な影響を与えうることを示した。今後，

ペクトルから，SIF の全球分布の導出に成功して長期間の GOSAT/TANSO−FTS データを用いたイいる。SIF は植物が光合成を行う際に発する微弱

ンバース解析で CO2 の発生源・吸収源の地域特性な光のことで，植物の光合成によって CO2 を吸収や年々変動を詳細に議論する場合，前述の異なる

し て 生 産 す る 有 機 物 総 量 GPP （ Gross Primary

リトリーバルアルゴリズムのプロダクト間のデProduction; 総一次生産量）や GPP から呼吸によータ質の違いやデータ質の経年変化が問題になる CO2 放出（有機物消費）を差し引いた NPP（Netることが予想されるため，今後も継続的にPrimary Production; 純一次生産量）と高い相関が

TANSO−FTS データの検証解析を実施していく必あることがわかっているため，植物の光合成活性要があると言えよう。

の新たな指標として注目されている。

TANSO−FTS の SWIR バンドの観測スペクトルからは，XCO2 や XCH4 の他に，水蒸気量（XH2O）

4．TIR バンドの検証解析と科学的成果

や 水 蒸 気 の 水 素 同 位 体 比 （ δD = [HDO/H2O]/TANSO−FTS の TIR バンドの L2 標準プロダク[HDO/H2O]standard - 1），SIF（Solar-induced chlorophyll

トとして一般に提供されているデータは CO2 及びfluorescence; 太陽光励起クロロフィル蛍光）など

CH4 の鉛直濃度プロファイルであり，最新 L2 プが導出されている[Dupuy et al., 2016a,b; Boesch et

ロダクトは V1 データである。TIR バンドの気温

al., 2013; Joiner et al., 2011; Frankenberg et al.,

及び気体濃度導出には線形写像付き非線形最大

2011]。NIES の L2 アルゴリズムでは，XH2O は

事後確率推定法[Rodgers, 2000]が採用されており，

XCO2 と XCH4 と同時導出されており，データはSaitoh et al. [2016]では，V1 の L2 プロダクトのリ

一般に公開されている。Dupuy et al. [2016a,b]は，

トリーバルアルゴリズムの改良点が述べられてNIES の V02.21 の XH2O データを TCCON の XH2Oいる。

データと比較し，SWIR バンドの XH2O データに4

大気化学研究 第 40 号 (2019)

TANSO−FTS の TIR バンドの V1 CO2 プロダクトのにも示されているように，北半球の中低緯度の春

データ質は，CONTRAIL の CME（Continuous CO2

季・夏季に TIR バンドの CO2 データに負バイアス

Measuring Equipment）で上昇時，下降時，水平飛行があることがわかっており，このために北半球の時に取得された CO2 データを用いて検証されている。

中低緯度で TIR バンドの CO2 データは CO2 濃度の

図 1 に示されているように，TIR バンドの観測は上部

季節変動を過小評価していることに注意が必要

対流圏の CO2 濃度に高い感度を持つ。そこで，である。図 3 は，成田－ヨーロッパ間（アムステ

Saitoh et al. [2016]では，2010 年の TIR バンドの上空

ルダム及びモスクワ）の冬季の同様の比較結果で（287−162 hPa）の CO2 データを，成田空港と海外のある。冬季の北半球高緯度における CME データ

複数の空港を結ぶ 8 路線のフライトで得られた CMEの上部対流圏と下部成層圏の CO2 濃度の差は 2−3

CO2 データと比較した。なお，比較した CME 水平飛

ppm 程度（最大で 4.24 ppm）であり，TIR バンド

行時データの平均高度はおよそ 11.2 km である。このの CO2 データの濃度差も同程度であることがわか場合，比較的高緯度を飛ぶヨーロッパ路線などでは，る。一方，アプリオリデータには上部対流圏と下対流圏，成層圏の両方で CO2 濃度を観測することに部成層圏の濃度差が見られないことから，

なるため，対流圏と成層圏に分けて TIR バンドの CO2

TANSO−FTS の TIR バンドによって上部対流圏及データとの比較が行われている。図 2 は，成田－シド

び下部成層圏の CO2 濃度が十分な確度で観測でき

ニー間の春季の比較結果である。図 2 に示されていていることを示している。さらに，Saitoh et al. [2017]でる通り，TIR バンドの CO2 データはどの緯度帯には，2010−2012 年の 3 年間に空港上空で離発着時においても，アプリオリ（リトリーバル時に仮定す取得された CME の CO2 鉛直濃度分布データとの比る濃度の先験情報）である NIES−TM05 データ

較 を も と に ， TIR バ ン ド の 下 部 ・ 中 部 対 流 圏[Saeki et al., 2013b]と比べて，CME データとよい（736−287 hPa）の CO2 データの濃度バイアスを

一致を示していることがわかる。北半球では両者評価した。CME データとの比較の結果，下部・中は概ね 0.5%以内で一致しており，南半球において部対流圏の TIR バンドの V1 CO2 データにはどの季は両者の差は 0.1%程度である。しかしながら，図 2

節，どの緯度帯においても 1−1.5%程度の負バイア
スがあることがわかった。負バイアスが最も大き
い高度帯は 541−398 hPa である。これは，TIR バ
ンドの観測スペクトルデータにバイアスがあり[Kataoka et al., 2014; Kuze et al., 2016]，特に CO2 の吸収帯でスペクトルバイアスが顕著であることに起因している。しかしながら，空港上空という限られた地点での比較結果をもとに，季節別・緯度帯別・高度別に濃度バイアス補正値を決定し，全球の TIR バンドのCO2 データに濃度バイアス補正値を適用した上で，

図 2 2010 年春季の成田－シドニー間の水平飛行時のCME CO2 データ，TIR バンドの V1 CO2 データ（赤線），アプリ
オリ CO2 データ（緑線）の比較結果（Saitoh et al. [2016]の図
5 を一部改変）。縦線はそれぞれのデータの各緯度帯の季節平均値の標準偏差を示している。CME データは，TIR バ
ンドの CO2 アベレージングカーネル（AK）を考慮した場合（灰線）と考慮しない場合（黒線）の両方で比較している[Rodgers and Connor, 2003]。

NICAM−TM（

Nonhydrostatic

ICosahedral

Atmospheric Model − based Transport Model）CO2 データ[Niwa et al., 2011, 2012]と比較したところ，ほぼすべての季節・緯度帯・高度において両者はよい一致を示した。このことは，限られた地点での濃度バイ

5大気化学研究 第 40 号 (2019)

図 3 図 2 と同様，ただし 2010 年冬季の成田－ヨーロッパ間の比較結果（Saitoh et al. [2016]の図 6(b)及び(c)を一部改変）。
それぞれ，（a）上部対流圏，（b）下部成層圏の比較結果を示している。

アス評価であっても全球に適用可能であることを示し

分子吸収を利用した下方視型のセンサーは，一般にており，下部・中部対流圏の TIR バンドの V1 CO2

地表面と大気各層との温度差が小さくなる高緯度ほ

データは，濃度バイアス補正を適用すれば，科学的ど観測が難しくなるが，TANSO−FTS の TIR バンドの解析に利用できることを意味している。

ように SNR が低くても高緯度の CH4 の濃度変動の情

TANSO−FTS の TIR バンドの V1 CH4 プロダクトの報が得られる可能性があることが示されたことから，データ質については，他衛星搭載センサーの CH4 プ

今後，SNR が高い下方視型の熱赤外波長センサー

ロダクトとの相互比較や地上 FTS の CH4 データとのによる高頻度観測データを用いて，高緯度の湿地及比較に基づいて評価されている[Holl et al., 2016;

び永久凍土から放出される CH4 の濃度変動を明らか

Zou et al., 2016; Olsen et al., 2017]。TANSO−FTS のにする研究が進むことも期待される。一方，TIR バン

TIR バ ン ド に お け る 観 測 ス ペ ク ト ル の SNR

ドの CH4 観測の自由度が比較的高い中低緯度にお（ signal−to−noise ratio ） は ， CH4 の 吸 収 帯 付 近 でいては，AIRS と TANSO−FTS の TIR バンドの CH4

50−70 と低いため，TIR バンドによる CH4 観測の自由

デ ー タ は， と も に 最 も CH4 濃 度 に 感 度 が あ る

度は低緯度でも 1 程度と低く，特に高緯度では有意600−300 hPa において 1%以内で一致しており，観な検証解析が難しい。しかしながら，北緯約 74°以北

測された両者の CH4 濃度の季節変動も現実的であの 北 極 圏 で

Chemistryった[Zou et al., 2016]。TANSO−FTS の TIR バンド

Experiment）−FTS 及び地上 FTS の CH4 データのその CH4 データは，300 hPa より上空で AIRS の CH4

れぞれ 5.2−9.5 km，5.3−9.7 km の高度範囲の部分カ

データより小さい傾向があるが，これは TIR バンドのラム量と，対応する TIR バンドの CH4 データの部分カ

CH4 吸収帯での SNR が低いために CH4 リトリーバル

ラム量を比較したところ，両者にはそれぞれ有意な正において相対的にアプリオリへの拘束が強くなったた

相関があることがわかったことから，TANSO−FTS のめ で あ る と 考 え ら れ る 。 Olsen et al. [2017] は ，

TIR バンドの観測スペクトルには高緯度においてもTANSO−FTS の TIR バ ン ド の CH4 デ ー タ を ，CH4 濃度の情報が含まれていることが例証された

NDACC の 16 の地上 FTS，ACE−FTS，MIPAS[Holl et al., 2016]。先に述べた通り，熱赤外波長での（Michelson Interferometer for Passive Atmospheric

ACE （ Atmospheric6

大気化学研究 第 40 号 (2019)

Sounding）の CH4 データと全球で比較し，緯度帯による観測と高い精度（相関係数 0.92−0.98）で一致

ご と に CH4 デ ー タ の デ ー タ 質 を 評 価 し た 。

していることを示した。Ohyama et al. [2013]では，TIR

ACE−FTS，MIPAS はそれぞれ太陽掩蔽法，大気

バンドの観測スペクトルから水蒸気の鉛直濃度プロフ

周縁観測法を採用しており，十分な精度で観測がァイルの導出を行っている。さらに，TANSO−FTS のできる高度が上部対流圏・下部成層圏より上であTIR バンドの L2 の V1 リトリーバルアルゴリズムでは，るため，TIR バンドと ACE−FTS 及び MIPAS の CH4CH4 のバイプロダクトとして一酸化二窒素（N2O）の濃データの比較から有意な結論を導くことは難しいが，度を導出している。TIR バンドの観測スペクトルのより下層に感度がある NDACC の地上 FTS の CH4

N2O 吸収帯の SNR は CH4 吸収帯の SNR よりさらにデータと TIR バンドの CH4 データは，特に低緯度でよ低いため，N2O 濃度の高度分布の導出は難しいが，

い一致を示していることがわかった。両者の比較から，

最も N2O 濃度に感度がある 300 hPa 付近については

TIR バンドの CH4 データに顕著な濃度バイアスが見N2O 濃度の変動を捉えることに成功している。衛星デられないことから，Olsen et al. [2017]は，全球で高頻ータの解析に基づいて，アジア起源の高濃度 CH4 の度観測が可能な下方視型センサーである

空気塊がアジアモンスーン循環によって地中海東岸

TANSO−FTS の TIR バンドでの CH4 観測の重要性をの上部対流圏に輸送されることが報告されているが指摘しており，今後は TIR バンドの CH4 データを利用[Ricaud et al., 2014]，同様に，インドでの初夏の施肥した大気中の CH4 の動態に関する研究の進展が期に起因する高濃度 N2O の空気塊がアジアモンスーン

待される[e.g., Ricaud et al., 2014]。

循環によって輸送され，地中海東岸で夏季に上空のTANSO−FTS の TIR バンドの観測スペクトルにはN2O 濃度が高くなることが，TANSO−FTS の TIR バン

多種の分子の吸収帯が含まれているため，CO2 や

ドの N2O 観測から明らかになった（図 4）[Kangah et

CH4 以外の大気成分の濃度の観測が可能である。

al., 2017]。

Ohyama et al. [2012]では，TANSO−FTS の TIR バン2018 年 10 月 29 日に GOSAT の後継機であるドの観測スペクトルからオゾンのカラム量及び対流圏

GOSAT−2 が打ち上げられた。GOSAT−2 に搭載さのみのカラム量を導出し，ドブソン計やオゾンゾンデ

れている TANSO−FTS−2 の TIR バンド（バンド 4 及

図 4 314 hPa における N2O 濃度の 2010−2013 年平均からのアノマリ（Kangah et al. [2017]の図 4 を一部改変）。左側がTANSO−FTS の TIR バンドの観測データ，右側が LMDz-OR-INCA のモデルデータ。上側が冬季（12-2 月），下側が夏季（6-8
月）。

7大気化学研究 第 40 号 (2019)びバンド 5）は，打ち上げ前の熱真空試験の結果から，

41, 1065−1070.

TANSO−FTS と比べて大幅に SNR が向上すること

Cogan, A. J. et al. (2012), Atmospheric carbon dioxideがわかっている。TANSO−FTS−2 の TIR バンドで

retrieved from the Greenhouse gases Observing SATellite

は，さらに高精度な大気成分観測が可能であると(GOSAT): Comparison with ground-based TCCON

見込まれるため，TANSO−FTS−2 の TIR バンドのobservations and GEOS-Chem model calculations, J.

観測データを利用した科学的研究が進むことをGeophys. Res., 117, doi:10.1029/2012JD018087.

期待したい。

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最後に，本稿執筆にあたり，匿名の査読者からintegrated content of CO2 from IASI hyperspectral

建設的なコメントを頂戴したことに対し，謝意を

infrared observations, Atmos. Chem. Phys., 9, 4797−4810.

表したい。

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大気化学研究 第 40 号 (2019)

原稿受領日: 2018 年 11 月 28 日
掲載受理日: 2018 年 12 月 14 日

著者所属
1. 千葉大学 環境リモートセンシング研究センター＊責任著者
Naoko Saitoh <nsaitoh@faculty.chiba-u.jp>

11

総説 ―トピックス： 「大気化学とリモートセンシング」―

Research Focus

Article No. 040A03

ベルギー滞在記～MAX-DOAS 法による大気微量成分観測の研究～
Trace gas measurements by ground-based MAX-DOAS
remote-sensing technique: international joint research
activity in Belgium
高島 久洋 1*
１．はじめにを連続的に算出するリモートセンシング観測手

私は 2008 年から海洋研究開発機構にて，入江仁法である (図 1)。酸素分子の 2 量体 O4 (O2-O2) は士博士 (現，千葉大学)，金谷有剛博士とともに絶対濃度の高度分布がわかっており，その吸収度

MAX-DOAS (Multi Axis Differential Opticalを測定することで，平均的な光路長が分かるので，

Absorption Spectroscopy) 法 (複数仰角における太エアロゾルの消散を導出できる。またこの光路長

陽散乱光分光計測・差分吸収測定法)と呼ばれるの情報とガス成分の吸収からガス成分濃度を導リモートセンシング観測手法により，地上付近出する。複数の低い仰角で観測を行うことで，その大気微量ガス・エアロゾルの観測を行ってきれらの鉛直分布を得ることもできる観測手法でた [e.g. Kanaya et al., 2014; Irie et al., 2011;ある。参照スペクトル (天頂方向) と低い仰角のTakashima et al., 2009; Takashima et al., 2015]。昨スペクトルの差分の吸収を利用するため，装置の年 2018 年 2 月から 9 月まで科学研究費の国際共

キャリブレーションの必要がなく，また複数の成同研究加速基金をいただき，ベルギーの首都ブ

分を一台の簡易な観測装置で同時に連続観測でリュッセルにあるベルギー宇宙航空学協会 (Theきる手法である。観測可能な大気微量ガス成分は，

Royal Belgian Institute for Space Aeronomy (BIRA-

二酸化窒素 (NO2)，水蒸気 (H2O)，ホルムアルデ

IASB)) にて MAX-DOAS 法に関する研究をする

ヒド (HCHO)，二酸化硫黄 (SO2)，グリオキサー

機会を得た。本稿では MAX-DOAS 法についてのル (CHOCHO) に加え，一酸化臭素 (BrO)，一酸

研究とベルギーでの滞在生活について記す。

化ヨウ素 (IO) などハロゲン物質など多種にわたり，様々な観測に用いられている。

2. MAX-DOAS 法による大気微量成分の分光観測み出された観測手法であり (ほぼ私の年齢と同じ

MAX-DOAS 法は，紫外－可視域の太陽散乱光

約 40 年の歴史がある)，プローブ光に光源からのを複数の仰角で観測し，その光の到達経路や高度

直達光を用いるアクティブ計測のほか，散乱光等

層ごとの光路長の違いからエアロゾルや様々なを用いるパッシブ計測がある。後者の方式は，地微量ガス成分の鉛直分布 (および対流圏積算量)

上から天頂方向の観測による成層圏の組成観測

DOAS 法は 1970 年代に Platt 博士らによって生

1大気化学研究 第 40 号 (2019)

や，人工衛星観測などに利用されてきた。

として国際的な研究をリードしており，今回ベル

複数の仰角の観測に発展させた MAX-DOAS 法

ギーBIRA にて M. Roozendael 博士のグループとのアイディアは 1990 年代後半に欧州の Richter 博

研究を進めた。滞在中は特に海洋上の DOAS 分光士，Wagner 博士，Hönninger 博士，Platt 博士など

法によるハロゲン物質濃度の定量化を目指し共の研究グループ，および Wittrock 博士，Richter 博

同研究を行った。海洋上の一酸化ヨウ素 (IO) や士，Burrows 博士などのブレーメン大学のグルー

一酸化臭素 (BrO) は濃度が低く，検出が難しいた

プ に よ り 生 み 出 さ れ た [Wittrock et al., 2004;

め，未だ十分な観測がなされていない。今回の滞

Hönninger et al., 2004]。地上観測及び人工衛星デー

在で，これまで船上観測をしてきた北極から南半

タの検証，実験室内での吸収断面積の測定の 3 つ

球までの観測データを用いて，熱帯海洋上の清浄の相補的な研究と合わせ，さらに化学輸送モデル

大気中で高い IO 濃度が示唆される結果を得たを使うことで全球規模での大気組成の変動と変[Kato, Takashima et al., IGAC, 2018; AGU, 2018]。こ動要因の解明に関する研究が発展してきた。日本の結果を受け，今後はハロゲン類の対流圏化学に

国内では，海洋研究開発機構の研究グループがアおける役割についての研究を発展させていく計

ジアやロシアにて MAX-DOAS ネットワーク観測

画である。
MAX-DOAS 法によるリトリーバルは大きく分網(http://ebcrpa.jamstec.go.jp/maxdoashp/index.html)

け る と 2 段 階 に 分 か れ て い る 。 ま ず DSCDを構築し，MAX-DOAS 法による観測をリードし(Differential Slant Column Density; 単位は単位面積てきた [Kanaya et al., 2014]。私もそのネットワー

当たりの分子数) という参照角と低仰角との差分クの展開，維持に関わってきた。

の SCD (Slant Column Density) を DOAS 法 [Platt,

MAX-DOAS 法は，船舶，航空機，自動車，自1994] により求める。次に放射伝達モデルを用い転車など様々なプラットフォームに搭載して観て濃度の鉛直分布や鉛直積算量を求める。DOAS測が可能である。海洋研究開発機構の研究グルー

法では，解析する波長帯において，それぞれの成プでも海洋上でのエアロゾル・ガス成分の観測を

分の吸収は吸収断面積と DSCD をかけたものにな行うため，海洋研究開発機構の研究船 (かいよう，る。そして，その波長帯で吸収される様々な成分

みらい，かいめい) に開発した船舶搭載型装置をの吸収を足し合わせたものが全体の吸収になる搭載して 2008 年より海洋上の組成観測を行ってため，実際に観測したスペクトルから各成分の吸いる [Takashima et al., 2012; 高島他, 2016]。MAX-

収を分離推定する計算を行う。吸収断面積は実験

DOAS 法では，太陽散乱光を低い仰角で精度良く室の観測等で与えられているので，DSCD が求ま測定する必要があり，そのため高い精度でテレスる。この DOAS 法による DSCD 導出時には，様々

コープの観測仰角を制御する必要がある。船上観

な細かい工夫が影響を与えることがしばしばあ測を開始した当初は，能動型ジンバルにより船上る。しかしながらこの工夫は通常の学術論文にはに陸上と同じ水平環境を構築し，陸上観測用の観詳しくは書かれていない場合や，問題点があって測装置を搭載して観測を行ってきた。最近では小も結論が出ていないこともある。そのためノウハ型化のため受光プリズム部で観測仰角を制御す

ウが蓄積されている欧州で研究できたことで，そる際に，船の揺れの分を合わせて補正制御する機の工夫等を直接伝授していただけたことはとて構を開発して観測を行っている [高島他, 2016]。

も有意義であった。

欧州の研究グループは MAX-DOAS 法の先駆け

また DOAS 法による解析を行う際，QDOAS

2

大気化学研究 第 40 号 (2019)

図 1. MAX-DOAS 法は，複数の低い仰角で太陽散乱光を観測し，その光路長の違いから対流圏下層のエアロゾル・ガ
ス成分の鉛直分布/対流圏積算量を連続的に算出するリモートセンシング手法。絶対濃度の高度分布がわかっている
O4 の吸収度の測定から，平均的な光路長が分かり，エアロゾルの消散の情報を導出する。またこの光路長の情報とガス成分の吸収からガス成分濃度を導出する。さらに複数の低い仰角の測定から鉛直分布の情報を得ることができる (高島他，2016)。

[Fayt et al., 2012] というソフトウェアを使う研究れており，それぞれの役割分担がはっきりしてい者 が多 く，DOAS 業界の 標準 となっ てい る。

る。研究を指揮するリーダー，そして研究者，技QDOAS は DOAS 法で解析する場合の様々なパラ

術者 (システムエンジニア，プログラマー，装置

メータの変更が容易であり，またツールが多数あ製作者) がそれぞれの仕事をこなしている。それるとともに，GUI で画面を確認しながらパラメーとは別に事務全般のスタッフがいるほか，研究所タの調整が可能であるため，それぞれのパラメーのコミュニケーションを円滑にするためのスタタの変化が結果にどのように影響するかを調べッフもいて，充実している。欧州の研究所でたびることが容易にできる。QDOAS は BIRA で開発

たび目にすることがあるが，コーヒーや紅茶などされており，開発者・技術者との議論が日常的にを無料で飲める場所も用意されている。土日祝日行えたので，使い方やリトリーバル時のノウハウはしっかり休みを取り (夏季休暇もしっかり休を学ぶことができた。

む)，家族と過ごす時間を大切にするということは

なお放射伝達モデルについては，BIRA で使わ

知ってはいたが，実際にその場にいると本当によれているモデルと海洋研究開発機構で開発してく休みを取っているという印象だった (しかし仕きた手法と比較することができた。さらに MAX-

事は回っている)。ポスドク雇用の問題は，日本でDOAS 法による観測データにより人工衛星観測

は労働の法律が変わり，安定化が図られている場

データ (Tropomi) の検証や，簡易センサーを使っ合もあるように思うが，BIRA では多くの人は任た実験・観測なども行い，自身の今後の観測およ

期付きのようで状況はあまりよくない印象を受

び研究に役立たせたいと考えている。

けた。
ベルギーの国土面積は約 300 万 km2 で九州と同程度，人口も同程度 (九州は 420 万 km2，1300 万

3. ベルギーでの生活
滞在した BIRA の DOAS 研究グループに所属す人)，首都ブリュッセルの人口は福岡程度のようでる研究者，技術者の人数は合計で 18 名程度であある (Wikipedia)。国土の南側がフランス語圏，北った。欧米では一般的と思うが，仕事が細分化さ側がオランダ語圏で，首都のブリュッセルは両方

3大気化学研究 第 40 号 (2019)

写真 1. ベルギー南東部の Alle/Semois で息子と。研究者の別荘に滞在し皆でハイキングにいった。

の言語を扱う。平等の観点から，たとえばある公に招待してもらい交流する貴重な経験もさせて共交通機関の停留所の表記が，フランス語/オラン

もらった (写真 1)。

ダ語の順であれば，その隣の停留所ではオランダ

前述のようにベルギーの国土面積小さく，また語/フランス語の順で表記される。訪問者にとって最も高度が高い場所が標高 700 m 程度だそうで，2 つの表記があり順が変わることはとても分かり

ほぼ平坦であり，2 時間もあればブリュッセルかにくい。研究所内の雇用もフランス語圏とオラン

ら国内のほとんどの場所に行くことができる。ロダ語圏の人が平等になる仕組みがある。研究所にンドン，パリ，アムステルダム，ケルンなどのヨ

流れているメールは，フランス語・オランダ語がーロッパの主要都市も高速鉄道を使って 2 時間以併記される (重要なことは英語でも併記される)。

内でアクセスできる。休みの日を利用してベルギ研究所のイベント時の所長の挨拶や説明は，3 かー国内外の様々な場所へ出かけ，欧州の食 (特に国語になるので，時間は 3 倍かかるのは印象的だ

ビールとチョコレート) や文化・風土に触れ，日った。ただし研究の打ち合わせやセミナーは英語

本では経験することができない貴重な体験をすで行われることが多かった。

ることができた。

7-8 月は学校が休みになるので，子どもはスタッシュとよばれる学校 (サマースクールのような謝辞もの) でさまざまなことを経験するのが一般的のベルギーでの研究には科学研究費国際共同研究加速基金

ようである。その間は研究所内に保育所が開設さによって行われた。MAX-DOAS 法による観測は入江仁士博れ，BIRA では 1 日 3 ユーロで見てもらうことが士, 金谷有剛博士に大変お世話になった。ベルギー滞在中

でき，長男もお世話になった (ただし言語はフラは Michel Van Roozendael 博士，Martine de Mazière 博士，

ンス語またはオランダ語である)。5 月から週 1 回

Hugues Brenot 博士，Caroline Fayt 氏，Martina Friedrich 博

程度所内で行われている昼休みのサッカーにも士、François endrick 博士，Christian Hermans 博士，Alexis

参加し，他の研究グループの人たちとも交流をは

Merlaud 博士，Gaia Pinardi 氏，Frederik Tack 博士，Nicolas

かることができた。夏季には，ある研究者の別荘

Theys 博士，Jeroen van Gent 博士，Huan Yu 博士に大変お世

4大気化学研究 第 40 号 (2019)話になった。不在中の大学関係の仕事を引き受けてくださっ

Takashima, H., Kanaya, H., Irie (2015), Spatiotemporal

た福岡大学の先生方にも大変お世話になった。最後に，5 月

inhomogeneity in NO2 over Fukuoka observed by ground-の次男の出産のタイミングで国外長期滞在を認めてくれた妻

based MAX-DOAS, Atmospheric Environment, 100, 117-に感謝したい。

123, doi:10.1016/j.atmosenv.2014.10.057.
Wittrock, F., Oetjen, H., Richter, A., Fietkau, S., Medeke, T.,

4．参考文献

Rozanov, A., and Burrows, J. P. (2004), MAX-DOAS

Platt, U. (1994), Differential optical absorption spectroscopy

measurements of atmospheric trace gases in Ny-Ålesund -(DOAS), Air monitoring by spectroscopic technique, 127,

Radiative transfer studies and their application, Atmos.

27-84.

Chem. Phys., 4, 955-966, https://doi.org/10.5194/acp-4-

Fayt, C. and M. Van Roozendael: QDOAS Software User
ManualVersion2.00,

955-2004.

http://uv-

高島 久洋，金谷 有剛，竹谷 文一 (2016), MAX-DOAS 法

vis.aeronomie.be/software/QDOAS/, last access: April

による船上エアロゾル・ガス観測装置の小型

2012.

化, JAMSTEC Rep. Res. Dev., 23, 34-40.

Hönninger, G., C. von Friedeburg, and U. Platt (2004), Multi
axis differential optical absorption spectroscopy (MAXDOAS),

Atmos.

Chem.

Phys.,

4,

231-254,

原稿受領日: 2018 年 12 月 3 日

https://doi.org/10.5194/acp-4-231-2004,.

掲載受理日: 2018 年 12 月 26 日

Irie, H., H. Takashima, Y. Kanay, et al. (2011), Eight-component
retrievals from ground-based MAX-DOAS observations,
Atmospheric Measurement Techniques (AMT), 4, 1027-

著者所属：

1044.

1. 福岡大学 理学部* 責任著者:

Kanaya, Y., H. Irie, H. Takashima, et al. (2014), Long-term

Hisahiro Takashima <hisahiro@fukuoka-u.ac.jp>

MAX-DOAS network observations of NO2 in Russia andAsia (MADRAS) during 2007-2012: instrumentation,
elucidation of climatology, and comparisons with OMI
satellite observations and global model simulations. Atmos.
Chem. Phys., 14, 7909-7927, doi:10.5194/acp-14-79092014.
Takashima, H., H. Irie, Y. Kanaya, A. Shimizu, K. Aoki, H.
Akimoto (2009), Atmospheric aerosol variations at
Okinawa Island in Japan observed by MAX-DOAS using a
new cloud-screening method. J. Geophys. Res. 114,
D18213.
Takashima, H., H. Irie, Y. Kanaya, F. Syamsudin (2012), NO2
observations over the western Pacific and Indian Ocean by
MAX-DOAS on Kaiyo, a Japanese research vessel. Atmos.
Meas. Tech. 5, 2351-2360.

5第１４回日本大気化学会奨励賞受賞記念論文

Awarded Accounts

Article No. 040A04

粒子状物質を介した大気海洋間の物質循環過程
Biogeochemical cycle between atmosphere and ocean via particulatematters
岩本洋子 1 *大気と海洋は相互に作用し合いながら地球の気候を制御しています。海洋生物圏は，大気海洋相互作用というパズルの中で重要なピースの一つです。海洋生物圏は，大気から海洋に沈着する粒子に応答し，同時に，海洋から大気に放出される粒子の組成を変化させます。本稿では粒子状物質を介した大気海洋間の生物地球化学的な物質循環過程について，筆者のこれまでの研究を交えながら紹介します。

１．はじめに物プランクトンは，光合成により CO2 を有機炭素としまず初めに，この度の日本大気化学会奨励賞を頂て固定します。固定された炭素の一部は深海に輸送いたことに対し，推薦してくださった先生，これまで在され，バクテリアなどによる分解を経て再び無機炭素

籍した研究室の先生方とメンバーの皆様，お世話にとして海水中に放出されます。深層の無機炭素が，なった共同研究者の方々に感謝します。これまでの物理的な海水循環により再び表層に戻り大気に放出

研究生活を振り返って自信を持って言えることは，筆されるまでには数十年から数百年の時間がかかると者は周囲の方々に大変恵まれてきたということです。

言われています。もし，海洋表層の植物プランクトン

今回の受賞は，「もっと研究しなさいと励まされている」

が死に絶えれば，生物ポンプは止まり，深層の無機のだと理解しています。この励ましを真摯に受け止め，

炭素は徐々に大気に放出されます。その結果，大気未発表の研究成果を一報でも多くの論文として公表

中 CO2 濃度の上昇は，これまで以上に加速すると考し，大気化学分野に貢献したいと思います。

えられます。植物プランクトンは生物ポンプの主役として，地球温暖化の抑制に大きく貢献していると考え

2．海はどのように二酸化炭素を吸収するか-植物プランクトンが駆動する生物ポンプ-られます。
海洋がどの程度の CO2 を吸収できるかを見積もる

海洋は，大気中に増加しつつある二酸化炭素

うえで，植物プランクトンの消長を支える必須元素の（CO2）を吸収し，急激な気候変化を緩和する能力を

供給量を把握することが重要です。陸上植物と同様持つといわれています[野崎，1994]。CO2 吸収源としに，窒素やリンは海洋の植物プランクトンにとって必ての海洋の働きは，物理的な海水の循環と生物地球

須元素です。通常，植物プランクトンは必須元素を一化学的な物質循環によって支えられています。ここで定の比率で取り込むため，海洋表層に溶けている窒は，「生物ポンプ」と呼ばれる生物過程による表層か素またはリンを使い尽くすまで増殖します。しかし，20

ら深層への炭素の輸送経路に着目します。海洋の植

世紀前半に行われた海洋調査から，表層に窒素が1

大気化学研究 第 40 号 (2019)

余っているにも関わらず，植物プランクトンの現存量

GEOSECS（Geochemical Ocean Sections Study）で行が低い海域があることがわかりました。これらの海域

われたものに限られていました [e.g., Krishnaswami

は HNLC（High Nutrient Low Chlorophyll）海域と呼and Sarin, 1976]。そこで，表層海水を濾した濾紙上ばれ，北太平洋亜寒帯域，東太平洋赤道域，南極にある懸濁粒子を個別に分析する手法を確立し海などが相当します。1980 年代に入り，コンタミネー[Iwamoto et al., 2009]，風送ダスト起源と考えられる

ションの少ない試料採取・分析方法が確立されると，アルミノケイ酸塩鉱物粒子の個数濃度や粒径を把握

HNLC 海域で植物プランクトンの増殖を抑制しているすることにしました。

ものが鉄であることが突き止められました[e.g., Martin

なるべく広範囲の試料を取得したかったため，大and Fitzwater, 1988]。鉄は，様々な代謝過程に関わ学院時代は多くの長期航海に参加させていただきまるため，植物プランクトンにとって最も多量に必要とさした。初めての研究航海であった学術研究船白鳳丸

れる遷移金属元素です。しかし，海水中で主に難溶

KH-04-3 航海では，北太平洋亜寒帯域で鉄散布実性の水酸化物として存在するため，植物プランクトン

験（SEEDS II）が行われました[Tsuda et al., 2007]。自が生育する海洋表層での溶存鉄濃度は極めて低く，身の研究人生の早い時期に，海に鉄を散布し植物鉄の枯渇によってプランクトンの増殖が抑制されます。

プランクトンの応答やそれに伴う大気成分の変化を

HNLC 海域に人為的に鉄を散布することでプランクト

追うという壮大なプロジェクトを目の当たりにできたこンの増殖が促進されることは実験的に確かめられてとは幸運というより他ありません。その後も白鳳丸やきました[e.g., Boyd et al., 2007]。それでは，海洋に鉄海洋地球観測船みらいの航海を通して，北太平洋をを供給する自然現象にはどのようなものがあるでしょ

中心にさまざまな海域で表層懸濁粒子を集めました。

うか。

それらを分析した結果，アジア大陸からの風送ダストの影響の小さい夏季であっても，北太平洋外洋域の3．海に落ちた風送ダストを測る

表層には，アルミノケイ酸塩鉱物粒子が個数にして自然現象としての海洋表層への鉄供給には，河川全体の 1 割弱の割合で存在し，その粒径分布は風送を経由したものと大気を経由したものがあります。河ダ ス ト と 類 似 す る こ と が わ か り ま し た [Iwamoto and

川から供給される物質のほとんどは沿岸域で底質にUematsu, 2014]。

除去されるため，外洋域では特に大気を経由した鉄

実際に黄砂イベントがあったとき，風送ダストの海供給が重要です。大気中には鉄を含む微小な粒子

洋沈着はどのくらいのインパクトを持つのか，というの（エアロゾル）が存在し，黄砂・火山灰などの鉱物ダスは是非とも得たい知見でした。2007 年に実施された

トや燃焼起源の鉄粒子などが相当します。これらの学術研究船淡青丸（2013 年 1 月末退役）KT-07-7 航

鉄含有エアロゾルが外洋上に風送されると，いずれ

海でその念願を果たすことができました。BLOCKS

は重力沈降や降水によって海洋表層に沈着します。

（BLOom Caused by Kosa Study）と名付けられた航海筆者が大学院生であった当時，外洋域における風で，釧路沖で黄砂イベントを捉えることができました。

送ダスト沈着に関する報告は多くありましたが，主に飛来した黄砂が，海霧発生時に霧粒に取り込まれて大気エアロゾル観測とセジメントトラップ（海洋中を沈大気から一気に除去される様子はエアロゾル計数装

降する粒子する捕集する装置）実験に基づくものでし

置によってリアルタイムで観測されました。その前後た。植物プランクトンの生育する海洋表層に懸濁してで表層海水中のアルミノケイ酸塩鉱物粒子の個数濃いる風送ダストについて広範囲に調査した例は 1970

度はおよそ倍に増えていました。また，アルミノケイ酸

年代の国際的な大洋横断地球化学研究プロジェクト

塩鉱物粒子の鉛直濃度分布の比較から，黄砂イベン

2大気化学研究 第 40 号 (2019)

ト 1 回あたりのダストフラックスを見積もることができまれるなど，海洋生物圏と BBA の物理・化学的特徴とした。さらに，1 回の黄砂イベントによる海洋表層へのの関連を新しい手法で調査しました。また，BBA に生物利用可能な鉄の供給は，植物プランクトンの増関して先駆的な研究を行っていたイタリア学術会議

殖を促進させるのに十分な量であり，北部北太平洋

大 気 気 候 科 学 研 究 所 （ ISAC-CNR ） の Maria

の炭素吸収に寄与することがわかりました[Iwamoto

Crinstine Facchini 博士らの研究室に半年間滞在し，et al., 2011]。

有機物種組成の分析手法を学びました。研究成果
は現在まとめている最中ですが，名古屋大学で身につけた大気エアロゾルに関する観測・計測技術や知4．植物プランクトンが気候を変える？

識は筆者にとって貴重な財産のひとつです。

植物プランクトンが増殖すると，光合成や呼吸によ2012 年 4 月からの 2 年間は金沢大学環日本海域

る大気海洋間の気体交換以外の過程で，大気質に環境センターでポスドク研究員を務めました。能登半

影 響 を 与 え る 可 能 性 が あ り ま す 。 Charlson et al.

島の先端，小学校の廃校校舎の 2 階にある能登スー[1987]は，気候変動と植物プランクトン起源気体であパ ー サ イ ト （ Noto

るジメチルスルフィド（dimethyl sulfide; DMS）との関GroundBased

Research

Observatory; NOTOGRO）において，大気エアロゾル係を CLAW 仮説として提唱しました。大気に放出さの雲凝結核能と化学組成のオンライン通年観測シス

れた DMS は酸化されて硫酸エアロゾルになり，雲凝テムの構築に関わり，エアロゾルに含まれる有機物の結核として働きます。雲形成によるアルベドの変化は割合が高いときに雲粒の成長が遅くなることを観測か

気温の変化をもたらし，海洋生態系を変え，DMS のら 明 ら か に し ま し た [Iwamoto et al., 2016] 。

生成に影響を与えます。この海洋生物圏が持つ地球

NOTOGRO サイトでは現在も雲凝結核の観測が継続

温暖化に対する負のフィードバックが CLAW 仮説のされており，アジア域では稀少な雲凝結核観測の長シナリオです。CLAW 仮説の真否は未解決ですが，期観測サイトとして国際的に認知されています

DMS のフラックスから推算される硫酸エアロゾルだけ[Schmale et al., 2017; 2018]。

では海洋大気中の雲凝結核数濃度を説明できない

瀬戸内海に面した街で生まれ育ち，大学進学後はという知見もあります。

東京や名古屋で過ごした筆者にとって，日本海側の2000 年代以降，海洋大気の雲凝結核の供給源と天気はとても新鮮でした。日本海の冬の風物詩にして，微小な海塩粒子や海洋起源有機エアロゾルの「波の花」があります。これは，海洋生物起源の有機役割が注目を集めています。海洋表層には，生物活物が強い風や波にあおられてできる泡状物質のこと

動によって生成される有機物が存在します。これらのです。BBA を研究対象としたとき，大気海洋間に存

有機物は海水面の気泡の破裂によってエアロゾルと在するマイクロレイヤーと呼ばれる薄膜の存在が気になり大気へ輸送されます。特に植物プランクトンが増なっていました。マイクロレイヤーには界面活性の有殖する時季に，海水起源エアロゾルに含まれる有機機物が濃縮し，下層の海水と比べ粒子や微生物が物 の 割 合 が 高 い こ と が 報 告 さ れ て い ま す [e.g.,

豊富に含まれます。BBA にはマイクロレイヤーに濃O’Dowd et al. 2004]。大学院を修了した筆者は名古集する物質が優先的に含まれると考えられましたが，屋大学に移り，ポスドク研究員として気泡の破裂によ

化学分析に十分な量のマイクロレイヤー試料を集めっ て 生 成 す る 海 水 起 源 の エ ア ロ ゾ ル （ Bubble

るには特別な装置が必要です。それに比べ，同じ海Bursting Aerosol; BBA）に着目し研究を開始しました。

洋起源の海面活性物質の塊である「波の花」は容易

海に浮かべる BBA 生成装置を作成したり，生物の寄に集めることができました。試行的に「波の花」の化学与を調べるために植物プランクトン培養実験を取り入3

大気化学研究 第 40 号 (2019)

分析をしたところ，下層の海水と比べ 100-300 倍ものWarren (1987), Oceanic phytoplankton, atmospheric

有機物を濃集していることがわかりました。この「波のsulphur, cloud albedo and climate, Nature, 326, 655-661,

花」研究をきっかけに，現在は海洋微生物分野の研https://doi.org/10.1038/326655a0.

究者の主導するプロジェクトに参画し，マイクロレイヤ

Krishnaswami, S. and M.M.Sarin (1976), Atlantic surface

ーでの BBA 形成過程と大気組成への影響について

particulates: Composition, settling rates and dissolution in

研究を進めています。

the deep sea, Earth Planet. Sci. Lett., 32, 430-440,
https://doi.org/10.1016/0012-821X(76)90083-2.

5．おわりに

Iwamoto, Y., Y. Narita, A. Tsuda. and M. Uematsu (2009),

5 年間のポスドクを経験した後に助教として着任しSingle particle analysis of suspended particles during

た東京理科大学では，山岳大気や都市大気の観測

SEEDS II iron fertilization experiment, Mar. Chem., 113,に関わりました。都市大気の PM2.5 観測では，これま

212-218, doi:10.1016/j.marchem.2009.02.002.

で筆者の持っていた地球科学的視点ではなく，環境

Iwamoto, Y., et al. (2011), Biogeochemical implications of

政策を見据えた新鮮な視点で観測データを記述すincreased mineral particle concentrations in surface waters

ることを学びました[岩本ら，2018]。2017 年からは現of the northwestern North Pacific during an Asian dust

職の広島大学に異動し，キャンパスや練習船豊潮丸

event,を利用した大気観測に新たに着手しています。また，

doi:10.1029/2010GL045906.

Geophys.

Res.

Lett.,

38,

L01604,

数年前から学生時代にお世話になった大型研究船

Iwamoto, Y. and M. Uematsu (2014), Spatial variation ofに乗船し外洋域で大気観測をする機会に再び恵まbiogenic and crustal elements in suspended particulate

れています。この文章を執筆している今まさに，学術

matter from surface waters of the North Pacific and its

研究船白鳳丸で東インド洋を調査し，ベンガル湾のmarginal

大気の想像以上の汚染に驚いているところです。

https://doi.org/10.1016/j.pocean.2014.04.019.

seas,

Prog.

Oceanogr.,126,

211-223,

大学院の指導教員であった植松光夫先生は「現Iwamoto, Y., K. Kinouchi, K. Watanabe, N. Yamazaki and M.

場を見なさい」が口癖の一つでした。野外観測で得Matsuki (2016), Simultaneous measurement of CCN

た現場のデータは，二度と同じものを取ることができ

activity and chemical composition of fine-mode aerosols

ない独自性の高いものである一方で，再現することはat Noto Peninsula, Japan, in autumn 2012, Aerosol Air

困難です。それ故に，現場観測から簡潔で普遍的なQual.

事象を見出すことは挑戦的で不可能に近いとすら思10.4209/aaqr.2015.09.0545.

Res.,

16,

2107-2118,

doi:

います。それでも，現場を見ること，地理的・時間的に岩本ら (2018), 光散乱式粒子計数器を用いた PM2.5 吸湿特

異なるデータを蓄積することは，将来の地球環境をよ性の連続計測－2016 年 12 月の高濃度事例を交えて－,

り良く理解し，その対策を打つうえで意味があること

エアロゾル研究, 33, 238-247.

だと信じています。

Martin, J. H. and S. E. Fitzwater (1988), Iron deficiency limits
phytoplankton growth in the north-east Pacific subarctic,

6．参考文献Nature, 331, 341–343.

Boyd, P. W., et al., (2007), Mesoscale Iron Enrichment

野崎義行 (1994), 地球温暖化と海 炭素の循環から探る，Experiments 1993-2005: Synthesis and Future Directions,

東京大学出版会, 196p.

Science, 315, 612-617, doi: 10.1126/science.1131669.

O’Dowd, C. D., et al. (2004), Biogenically driven organicCharlson, R. J., J. E. Lovelock, M. O. Andreae, and S. G.

contribution to marine aerosol, Nature, 431, 676–680,

4大気化学研究 第 40 号 (2019)

doi:10.1038/nature02959.
Schmale, J., et al. (2017), Collocated observations of cloud
condensation nuclei, particle size distributions, andchemicalcomposition,

Sci.

Data,

4,

170003,https://doi.org/10.1038/sdata.2017.3.
Schmale, J., et al. (2018), Long-term cloud condensation nuclei
number concentration, particle number size distribution
and chemical composition measurements at regionally
representative observatories, Atmos. Chem. Phys., 18,2853-2881, https://doi.org/10.5194/acp-18-2853-2018.
Tsuda, A., et al. (2007), Evidence for the grazing hypothesis:
grazing reduces phytoplankton in the western subarctic
Pacific(SEEDS

II),J.

Oceanogr.,

63,983-994,https://doi.org/10.1007/s10872-007-0082-x.

原稿受領日: 2018 年 12 月 13 日
掲載受理日: 2019 年 1 月 8 日

著者所属：
1. 広島大学 大学院生物圏科学研究科* 責任著者:
Yoko Iwamoto<y-iwamoto@hiroshima-u.ac.jp>

5第１４回日本大気化学会奨励賞受賞記念論文

Awarded Accounts

Article No. 040A05

速度論的手法による対流圏ハロゲン不均一反応化学の定量的解明
Kinetic studies for quantitative elucidation ofheterogeneous halogen chemistry in the troposphere
坂本陽介 1, 2, 3 *オゾンや OH ラジカルによるハロゲン化物イオンの気液不均一酸化反応は，ハロゲン化学種の重要な生成源のひとつと考えられており，また，その反応において気液界面で特殊な現象が起きていることが定性的に判明している。筆者は独自のアプローチによる速度論的研究により，ハロゲン化物イオンの気液不均一酸化反応の定量的な速度の記述には特殊な界面反応の寄与を組み込む必要があることを報告してきた。ハロゲン化学種は触媒的なサイクル反応を通じて，健康影響，環境影響，大気酸化力への影響そして温室効果を持つオゾンの動態に大きな影響を持っている。ハロゲン化学種の界面反応に着目した不均一反応の速度論的研究は，まだ新しい研究分野であり結論が出ておらず，また，より正確な大気化学の理解および将来的な大気質の予測に必要不可欠であるため，今後一層の取り組みが必要である。

１．はじめに一反応を通じた塩素，臭素，ヨウ素の対流圏大気へ

本稿は 2018 年度日本大気化学会奨励賞受賞課の放出過程の研究について関連する主要な論文とと題「速度論的手法による対流圏ハロゲン不均一反応

もに紹介する。

化学の定量的解明」に関連した研究内容の総説であ

2．対流圏におけるハロゲン化学

る。本研究課題の中心は実験室系でのハロゲン不均
一反応の物理化学過程の機構解明と定量的な反応

現在では，ハロゲンを含む化学種は非常に反応性

速度パラメータの取得といった基礎的な研究となってが高く，様々な場所で大気化学反応に関与しているいる。そのため，大気プロセス全体での役割・重要性

ことが知られている[Simpson et al., 2015]。本節ではというマクロな視点での結論まで至っておらず，未熟

大気化学におけるハロゲン化学の発展を主要な論文な研究であるが，今回の受賞を大変光栄に思うとともと共に簡単に紹介し，そして対流圏ハロゲン化学のに，そういった基礎研究を評価していただけた事を大文脈の中で筆者が何の解明を目的に研究を進めた

変嬉しく思う。

かを述べる。

本稿では，まず対流圏におけるハロゲン不均一反成層圏におけるハロゲン化学の重要性について

応について筆者が研究を始めた背景を述べ，その後は 1974 年に Molina and Rowland (1974)が成層圏に筆者が行った対流圏における気相の酸化物であるオおけるオゾン層破壊にフロン類を起源とする塩素化

ゾンや OH ラジカルとハロゲン化物イオンの気液不均

学種の化学が深く関与していることを指摘して以来，

1

大気化学研究 第 40 号 (2019)現在では広く周知されている。一方で，対流圏にお一方で，上述した大気化学におけるハロゲン化学

けるハロゲン化学の重要性についても， Barrie et al.

の発展と並行して，2000 年以降ハロゲン化物イオン(1988) による臭素化学と春季の北極圏における大の水溶液界面（気相－液相の境界領域）の特殊な挙規模なオゾン消失イベントの関連性についての報告

動についても物理化学的観点から大きな発見がなさを始めとする 80 年代の報告を皮切りに認識され始め，れた。Knipping et al. (2000) はチャンバーを用いた

まずは極域を中心に研究が進むこととなった。90 年

室内実験において，気相および液相のみを考慮した代に入ると極域だけではなく，遠洋境界層における不均一反応モデルでは室内実験での塩化ナトリウム

塩素・臭素化学が認識され始めた。例えば，Vogt et

粒子へのオゾン暴露により生成する塩素分子を再現

al. (1996) はモデル計算を基として遠洋境界層でのできず，気液界面における反応を考慮する必要があ

海塩エアロゾルが介在する不均一な塩素・臭素化学る事を報告した。その後，このハロゲン不均一反応に種の触媒反応サイクルの提案をした。また，Spicer et

おける気液界面反応の寄与は，オゾンおよびハロゲ

al. (1998) は夜間に沿岸域で最大 150 ppt にも及ぶ

ン化物イオンの界面親和性に由来することが報告さ

塩素の存在を観測し，日の出直後の大気酸化におれるなど[Hunt et al., 2004]，ハロゲンの界面反応のける OH ラジカル以上の重要性を指摘した。

特異性について定性的な理解が大きく進んだ。２００2000 年以降では，それまでの塩素・臭素の化学に

０年代後半では，全般的な気相成分の取り込み過程

加え，ヨウ素の大気化学に注目が集まった。O’Dowdに関して，界面反応を含む “抵抗モデル” を用いた

et al. (2002) はスモッグチャンバーを用いた実験によ

速度論的記述の雛形がほぼ確立された[Pöschl et al.,り，海藻由来のジヨードメタンの光分解で生成するヨ2007]。

ウ素酸化物が新粒子生成の核となり，海洋エアロゾ

以上のような背景の下で，今後は界面反応の速度

ルの生成に寄与しうることを指摘した。Read et al.

論的記述に含まれる各種係数を取得し，ハロゲン化(2008) は，北アフリカの西沖合に位置するカーボベ

物イオンの界面における特殊な現象の実大気におけルデ諸島で DOAS 法を用いた観測を行い，一年をる重要性を定量的に評価していくことが大気化学の通じて日中に数 ppt レベルの一酸化臭素ラジカル

発展にとって必要不可欠であると筆者は考え，2000(BrO)と共に一酸化ヨウ素ラジカル(IO)が存在し，観

年代後半より受賞課題である 3 つの反応系での研究測された濃度条件ではヨウ素化学種の反応がオゾンに取り組んだ：ヨウ化物イオンとオゾンの不均一反応

消失過程の 50％以上を占めることを報告した。

（3．1，Sakamoto et al., 2009, 2013），臭化物イオンと極域，遠洋境界層以外でも，火山噴煙，塩湖周辺，

オゾンの不均一反応（3．2，Sakamoto et al., 2018a）

自由対流圏，沿岸都市域等においてもハロゲン化学

および塩化物イオンと OH ラジカルの不均一反応（3．

の重要性は認識されている[Simpson et al., 2015]。

3，Sakamoto et al., 2018b）。次節でそれらについて

ハロゲン化学種の対流圏における代表的な役割紹介する。

は，その光化学反応により生成するハロゲンラジカル
による触媒的なオゾンの破壊である。オゾンは対流

3．対流圏ハロゲン不均一反応の定量的解明

圏において，健康影響，環境影響，大気酸化力への3．1．ヨウ化物イオンとオゾンの不均一反応

影響を持つともに，重要な温室効果ガスであるため，

ヨウ化物イオンは海水中の成分としては非常に小オゾン動態に大きな影響をもつハロゲン化学の把握

さく，存在比で塩化物イオンの 100 万分の 1 程度であは，精緻なオゾン動態の将来予測のため必要不可

るため，筆者が研究を始めた 2008 年ごろは気相酸化欠である。

物との不均一反応はヨウ素放出過程としての重要性2大気化学研究 第 40 号 (2019)は認識されていなかった。しかしながら，一方で界面

Mahajan et al. (2010) は，モデル計算を用いて Read

親和性およびオゾンとの反応性はヨウ素以下のハロ

et al. (2008)が報告した遠洋境界層での IO ラジカル

ゲン化物イオンの中で最大であり，濃度の低さを打ちの濃度は，海藻由来の有機ヨウ素化合物の放出だけ消す可能性があった。そこで筆者はヨウ素化学種をでは説明できないことを報告し，オゾン－海表面間の定量的かつ選択的に測定可能なキャビティーリング

不均一反応を通じた無機放出過程の重要性を提案

ダウン分光法を用いた気液不均一反応生成物測定した。また，Carpenter et al. (2013)は，ヨウ化物イオン手法を新たに開発し，ヨウ化物イオンとオゾンの不均とオゾンの不均一反応についてより大気条件に近い一反応を通じたヨウ素化学種の定量的な放出機構を条件で室内実験を行い，ヨウ素化学種は主として次解明するための研究を行った[Sakamoto et al., 2009]。

亜ヨウ素酸（HOI）として放出されることを報告した。

この研究では気相成分の液面への気相拡散の影響が大きく絶対的な速度係数を得ることはできなかった

3. 2. 臭化物イオンとオゾンの不均一反応

が，IO ラジカルが直接観測されたことと，各種実験条

従来，不均一酸化反応の速度論的研究において件への依存性より，反応中間体 IOOO－の生成を介

主に初期の取り込み過程が着目されている。一方でする界面反応機構を提案した（図 1）。また，海水の取り込み反応を通じて生成する化学種の二次放出は，

pH 8 程度の条件でもヨウ素が放出されることを示し，

大気物質循環において重要であるという認識にも関地表の 70％を覆う海水表面が潜在的にヨウ素の放出

わらず，複雑な諸過程を含むため，速度論的研究は源になりうることを示した。更に鉄イオンが存在すると定性的もしくは間接的なものに限定されている。オゾ

pH 緩衝効果によりヨウ素放出が促進されることを報

ンと臭化物イオンの不均一酸化反応は，定性的に界告した[Sakamoto et al., 2013]。

面 反 応 を介す 反応 機 構が 提案 され てい るも のの[Artiglia et al., 2017]，定量的な臭素放出機構についての報告は限られている。
そこで筆者はオゾンと臭化物イオンの不均一酸化反応をモデルケースとして，負イオン化学イオン化質
量分析計を検出系に使用したフローチューブ法による生成物放出速度の実測と速度論モデルを用いた数値計算との比較を行い，不均一酸化反応における生成物放出過程に着目した速度論的研究を行った

図 1 オゾンとヨウ化物イオンの不均一反応を通じたヨ
ウ素化学種の放出機構。Sakamoto et al., 2009 より許可 を 得 て 再 掲 。 Copyright (2009) American Chemical
Society．

[Sakamoto et al., 2018a]。結果より，実測された臭素
放出速度は従来の不均一反応モデルによる予測よりも大きく，現時点での放出系における記述が不十分

以上の結果は，従来海藻による有機ヨウ素化合物

であることを示すと共に，室温で最大 15％程度の界放出が主であると考えられてきたヨウ素化学種放出

面反応の寄与の可能性を定量的に示した。不均一機構に対し，無機放出過程の可能性を示した重要な反応を通じた生成物放出における界面反応の寄与報告である。そのため後続のヨウ素無機放出過程にを定量的に評価している報告は貴重であり，大気不着目した室内実験のパイオニア的役割を果たすとと均一酸化反応における生成物放出機構の速度パラ

もに，ヨウ素化学種に着目した観測および大気モデ

メータ決定において貢献が期待される。また，臭化物

ル計算の結果の解釈に大きく貢献した。例えば

イオン－オゾンの不均一反応は夜間の主要な海洋

3大気化学研究 第 40 号 (2019)

上臭素化合物放出源であり日中の触媒的オゾン消功し，初期 OH 濃度依存より界面の活性サイトの状態

費サイクルの種となる重要な反応である。本研究で得が取り込み速度に影響を及ぼすことを示した。
この手法は OH ラジカル以外のラジカル種や，さまられた速度論的パラメータによる海洋上大気化学理解への貢献が期待される。

ざまなエアロゾルに応用可能であり，さらに従来法ではほぼ不可能であった実大気エアロゾルの取り込み

3. 3．塩化物イオンと OH ラジカルの不均一反応

速度直接測定の可能性を持っており，今後の発展が不均一反応の速度論的研究は従来フローチュー

期待されている。

ブ法で行われてきた。この手法は確立された手法で4．おわりにあるが，エアロゾルおよび酸化剤の安定供給，大気条件での測定，時間分解能など制限があり，反応系

筆者は独自の手法を開発し，2000 年代後半より受が複雑になるほど応用が難しくなっている。そこで筆賞課題である気相酸化物によるハロゲン化物イオン

者はフローチューブ法の不得意とする領域に応用可の気－液不均一反応を通じた塩素，臭素，ヨウ素の能な手法として，レーザー光分解法とレーザー誘起

対流圏大気への放出過程の速度論的研究を行うこと

蛍光検出法を組み合わせたエアロゾルへのラジカルで，定量的な反応速度の記述には特殊な反応場で取り込み速度測定法を新たに開発した[Sakamoto et

ある気液界面における反応の寄与を組み込む必要

al., 2018b]。本報告ではテストケースとして，高湿度があることを報告してきた。

条件における含水塩化ナトリウム粒子への OH ラジカ

ハロゲン化学種は触媒的なサイクル反応を通じて，ルの取り込み速度を測定したが，これはラジカルとエ

健康影響，環境影響，大気酸化力への影響そして温アロゾルを短時間で混合する必要があるため低圧で室効果を持つオゾンの動態に大きな影響を持っていの実験が必須であるフローチューブ法では難しい測る。そのため，ハロゲン化学種の界面反応に着目し定である。測定の結果，これまで間接的手法で見積た不均一反応の速度論的研究を通じた定量的な動もられていた取り込み速度[Knipping and Dabdub,

態把握は，それ自体そしてオゾンの動態把握を通じ

2002; Laskin et al., 2006]よりも数倍大きい値を報告して大気化学の発展に貢献すると筆者は考えており，た（図 2）。これは従来のパラメータを用いた大気モデ

今後一層の取り組みを行うつもりである。

ルにおいて塩素放出が過小評価されていることを示

5．謝辞

した重要な報告である。更に，界面反応過程を含んだ抵抗モデルを用いて測定結果を再現することに成への謝辞をこの場を借りて述べさせていただきたい。

1.0

Uptake coefficient

本受賞課題を行うに当たり，お世話になった方々

Obs.
with s,0=0.95, s=0

初めに，当受賞課題のきっかけを頂き，方向性の決

0.8with s,0=0.95, s>>s,b, b

定そして発展の方法をご指導いただいた修士課程

0.6

Knipping and Dabdub (2002)
Laskin et al. (2006)

および博士課程における指導教員である川崎昌博
先生および戸野倉賢一先生に感謝の意を表させて0.4いただきたい。また，博士研究員時代そして現職に
0.2
0.0
0.0

おいて，研究設備を自由に使用させていただき，研
究課題を継続させていただいくとともに，多くの実りあ
0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

る議論により研究を深めていただいた廣川淳先生，[OH]0 / 1010 molecules cm-3
図 2 含水塩化ナトリウム粒子に対する OH ラジカル取り込み係数の初期濃度依存。Sakamoto et al., 2018b より許可を得て再掲。Copyright (2018) American Chemical
Society．

梶井克純先生に感謝の意を表させていただきたい。

4大気化学研究 第 40 号 (2019)

更に，共同研究者として当研究に関わり議論いただ

E. Faria, et al. (2008), Nature, 453, 1232-1235.

いた皆様，多くの時間を研究に割くことを理解し研究

Sakamoto. Y., A. Yabushita, M. Kawasaki and S. Enami (2009),

生活を支えてくれた妻と家族にも感謝の意を表させ

J. Phys. Chem. A 113, 7707-7711.

ていただきたい。最後に，まだまだミクロな視点でのSakamoto., Y., S. Enami and K. Tonokura (2013), J. Phys.

基礎研究である当受賞課題を評価していただいた日

Chem. A, 117, 2980-2986.

本大気化学会運営委員会にあらためてお礼を申し

Sakamoto, Y., M. Goda, J. Hirokawa (2018a), J. Phys. Chem. A,

上げるとともに，今後一層の大気化学の発展を祈念

122,2723-2731.

して日本大気化学会奨励賞受賞記念論文のくくりとSakamoto, Y., J. Zhou, N. Kohno, M. Nakagawa, J. Hirokawa

したい。

and Y. Kajii (2018b), J. Phys. Chem. Lett., 9, 4115-4119.
Simpson, W. R., S. S. Brown, A. Saiz-lopez, J. A. Thornton and6．参考文献R. von Glassow (2015), Chem. Rev., 115, 4035-4062.

Artiglia, L., J. Edebeli, F. Orlando, S. Chen, M.-T. Lee, et al.

Spicer. C. W., E. G. Chapman., B. J. Finlayson-Pitts, R. A.

(2017) Nature Commun., 8,700.

Plastridge, J. M. Hubbe, J. D. Fast and C. M. Berkowitz

Barrie, L. A., J. W. Bottenheim, R. C. Schnell, P. J. Crutzen and(1998), Nature, 394, 353-356.

R. A. Rasmussen (1988), Nature, 334, 138-141.

Vogt, R., P. J. Crutzn and R. Sander (1996), Nature, 383,

Carpenter, L. J., S. M. MacDonald, M. D. Shaw, R. Kumar, R.

327-330

W. Saunders, et al. (2013), Nature Geosci, 6, 108-111.
Hunt, S. W., W. Wang, L. M. Wingen, E. M. Knipping, D. J.
Tobias, D. Dabdub and B. J. Finlayson-Pitts (2004), J.

原稿受領日: 2018 年 12 月 5 日

Phys. Chem. A, 108, 11559-11572.

掲載受理日: 2018 年 12 月 17 日

Knipping, E. M., M. J. Laskin, K.L. Foster, P. Jungwirth D. J.
Tobias, R. B. Gerber, D. Dabdub and B. j. Finlayson-Pitts

著者所属：(2000) Science, 288, 301-306.

1. 京都大学 大学院地球環境学堂
2. 京都大学 大学院人間・環境学研究科

Knipping, E. M., and D. Dabdub (2002), J. Geophys. Res. 107,

3. 国立環境研究所 地域環境研究センター

4360.
Laskin, A., H. Wang, W. H. Robertson, J. P. Cowin, M. J. Ezell* 責任著者:

and B. J. Finlayson-Pitts (2006) J. Phys. Chem. A, 110,

Yosuke Sakamoto

10619-10627.

<sakamoto.yosuke.7a@kyoto-u.ac.jp>

Mahajan, A. S., J. M. C. Plane, H. Oetjen, L. Mendes, R. W.
Saunders, et al. (2010), Atmos. Chem. Phys., 10,4611-4642.
Molina, M. J. and F. S. Rowland (1974), Nature, 249, 810-812.
O’Dowd, C. D., J. L. Jimenez, R. Bahreini, R. C. Flagan, J. H.
Seinfeld, et al. (2002), Nature, 417, 632-636.
Pöschl, U, Y. Rudich, M. Ammann (2007) Atmos. Chem. Phys.,
7, 5989-6023.
Read, K. A., A. S. Mahajan, L. J. Carpenter, M. J. Evans, B. V.

5

会員からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 040N01

SPARC General Assembly 2018 参加報告
江口菜穂
アジアで初となる第 6 回 SPARC (Stratosphere-

今回の SPARC GA では以下の 6 つのテーマでプ

Troposphere Processes And their Role in Climate; 成

ログラムが構成された。

層圏・対流圏過程とその気候における役割) General

1. Connections of Atmospheric Composition andAssembly (GA；総会) が 2018 年 10 月 1 日から 5 日

Chemistry to Weather and Climateに京都みやこメッセで開催された。その前の週には

2. Climate Prediction from Weeks to Decades

香川・高松において Joint 14th iCACGP Quadrennial

3. Role of Atmospheric Dynamics for Climate

Symposium/15th IGAC Science Conference が開催さ

Variability and Change

れ，国内で大気物理学と大気化学関連の 2 つの国

4. Atmospheric Impacts and Interactions Related toTropical Processes

際学会が連続で行われるのは初めてである。
SPARC GA の開催日前日に，台風 24 号が関西地

5. Advances in Observation and Reanalysis Datasets
6. SPARC Science for Society

方を直撃し，波乱の幕開けとなった 。開催前日のIcebreaker は中止 (来られた人だけに軽食を提供)，

前週の iCACGP/IGAC 2018 からの参加者を意識

参加受付も早々に閉じた。さらに台風の影響によっして，大会初日と 2 日目に大気化学関連のテーマが，て移動手段が断たれ，予定していた空港以外で降ろまた最終日は SPARC の科学成果の一般社会への関される等で発表者を含む参加予定者の多くの人が初

わり (研究成果を社会に還元する) に関連するテー日に到着できないもしくは不参加というハプニングがマが設けられた。さらにテーマ毎に複数のサブテー生じた。そのため学会前半のプログラム改訂を余儀

マに振り分けられ，特に興味のあるポスター発表を探なくされたが，それでも口頭 52 件 (招待講演 17 件

す際に便利であった。例えば，テーマ 1 では Aerosol含む)，ポスター約 439 件と盛会のうちに閉じることがobservations and analysis ， Volcanic emissions and

できたのは SOC，LOC および関係者の努力が大きい

analysis ， Stratospheric Ozone ， Dynamics and longと感じた。なお，参加者は 382 名(延べ 31 ヶ国)，国内

range transport，Trace gas observations and analysis、からの参加者は 72 名であった。

Asian monsoon、UTLS (上部対流圏・下部成層圏領域)，Climate analyses といった具合である。

大会初日に撮影された集合写真。(大会中，集合写真上で各人の顔と名前を一致させる作業が行われ，Closing
ceremony 時に発表された。)

1

大気化学研究 第 40 号 (2019)

SPARC GA では，対流圏表層から下部熱圏に至るら検討した。前者は南半球のオゾン破壊が南半球下広範囲領域の力学・化学・放射過程に関する観測，

部成層圏の力学場を変化させ，後者はオゾン破壊物

データ解析，理論，数値シミュレーションを通じた最質が温室効果ガスとして働くことで，海面水温を加熱

新の研究成果が報告，議論されてきた。前回の GAし，それが結果的に BD 循環を駆動させていることを(2014 年 New Zealand，Queenstown) [木下 2014;門示した。

脇 2014] と比べ，SPARC の研究成果が社会へ果た

大会期間中のランチタイムや各日夕刻後に連日数す役割に関連した講演数が少なかった。また前回の件のサイドミーティングが開催され，各コミュニティにGA は 2011 年に SPARC の名称内に「対流圏」が取おいて議論が活発になされていた。また若手研究者り込まれたこともあり，対流圏における成層圏の役割(Early Career Scientists) 向けのイベントが大会初日が認識され始めた時期でもあった。今回の GA ではの夕方に開催され，約 100 名 (約 10 名のシニア含

それがより強く認識され，特に熱帯域で成層圏が対む) の若者が参加した。グループ毎に SPARC に関流圏の気候に果たす役割に関する研究発表が多いする単語の並べ替えや日本の”なぞなぞ”や”とんち”印象を受けた。またアジア初開催ということもあり，アのようなクイズが出題され，大いに盛会であったようだ。

ジア域からの参加者が多く，アジア域に関連した研また多くの ECS に口頭発表の機会があった。

究発表数が多かったように感じた (個人的興味によ

最後に SPARC GA 恒例 (かつ名物?) のバンケッ

るバイアスかもしれないのでその点はご了承下さい)。

ト後のダンスパーティでは，京大学生 JAZZ バンドに

以下で，筆者の特に興味のある熱帯 UTLS，アジよる生演奏で，踊りを通じた親睦が今回も行われた。

アモンスーンに関連する研究発表をいくつか紹介すこのダンスパーティーでは，研究分野や年齢，国をる。Hans Schlager (DLR，ドイツ) は 2017 年 7-8 月に超えて楽しく踊ることで，研究はもちろん研究者として(12-20km) で 初 の 航 空 機の交流を深めることができた。また息子と一緒に踊る(Geophysica) を用いた微量気体成分 (SO2, H2SO4,ことができ (夫は知人と飲んで交流していた)，個人

HNO3 等) の観測結果を報告した。最低気温で定義

的には思い出に残る楽しい夜となった。

ネパール上空される対流圏界面高度よりも上で SO2 と H2SO4 の増大がみられ，また極域のように極低温下での氷雲の謝辞：ECS イベントの詳細は木下武也氏 (海洋研究

HNO3 の取り込みによる HNO3 の枯渇が観測された。

開発機構) から教えていただきました。

William Ball (ETH，スイス) は複数の衛星データの解析から，中・低緯度 (南緯 60 度～北緯 60 度) の木下武也ら (2014) 成層圏・ 対流圏過程とその気候におけオゾンカラム量のトレンドを調べ，下部(上部)成層圏る役割（SPARC）第 5 回総会報告，天気，7，43-50.

では減少(増加)傾向がみられ，結果的にカラムオゾ

門脇正尚 (2014) SPARC General assembly 学会参加報告, 日

ン濃度の回復が鈍化していることを示した。この要因

本大気化学会ニュースレター, 31, 3-4.

として成層圏南北循環; Brewer-Dobson (BD) 循環の

佐藤薫ら (2018) 成層圏対流圏過程とその気候における加速や対流圏界面高度の上昇等，力学的な変化が

役割 (SPARC) 第 6 回総会報告, 天気, 準備中

大きいと考えられるが，最新の数値モデルでも再現できておらずその原因は不明である。Marta Abalos

著者所属：(Madrid Complutense 大学，スペイン) は，オゾン破1. 九州大学 応用力学研究所

壊物質による BD 循環の加速が指摘されているが，* 責任著者:

その問題を成層圏化学と放射過程の双方の観点か

Nawo Eguchi <nawo@riam.kyushu-u.ac.jp>

2

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Article No. 040N02

雪氷ー大気間の化学 Cryosphere and ATmospheric
CHemistry (CATCH)参加報告
野村大樹 1 *，原圭一郎 2，服部祥平 32018 joint 14th iCACGP Quadrennial Symposium

CATCH に関する詳細な情報，メーリングリスト登録はthand 15 IGAC Science Conference (iCACGP-IGAC

以下を参照されたい2018)開催期間中に雪氷−大気間の化学 Cryosphere（http://www.igacproject.org/activities/CATCH）。

and ATmospheric CHemistry (CATCH)のサイドミーテ
ィングを実施した（9 月 26 日）。CATCH とは，雪氷―
大気間の物質交換や，雪氷・大気圏で起こる化学反応について解明を進める国際研究コミュニティーであり，極域，山岳氷河，氷床，海氷などの自然環境下での観測，室内実験・モデルによる素過程の再現と評価を研究対象としている。今回は 2017 年にパリで実施された 1 回目の会合に続き，CATCH に関わる研CATCH のロゴ

究者が高松に集結し，各々の研究紹介，今後の共同研究に関して議論した。
本サイドミーティングでは 30 名近くの参加があった。
また，若手研究者が多く参加していたということが印象深かった。本サイドミーティングでは，まず CATCH
取りまとめ役の Thorsten Bartels-Rausch 博士によって，
CATCH 設立経緯，組織，意義などについての説明がなされた。その後，合計 15 名の研究者による 1 スライドを使用した研究発表会を実施した。雪氷表面でのエアロゾル生成，大陸氷床表面での化学過程など
CATCH のテーマに関わる多義に渡る研究の紹介がCATCH サイドミーティング時の会場の様子（Megan
Willis 博士提供）。

なされた。また，今後実施される国際プロジェクトの紹介など今後の研究を進める上で有益な情報を共有しあった。例えば，2019-2020 に実施される北極海通年

著者所属：

漂流観測（MOSAiC）では，CATCH に関わる研究観

1. 北海道大学 大学院水産科学研究院

測が実施される（https://www.mosaic-expedition.org/）。

2. 福岡大学 理学部

そして，本サイドミーティング後の夕食会では，今後

3. 東京工業大学 物質理工学院の研究コラボレーションについての可能性について* 責任著者:

議論 するとともに ，研究者間 での親交を深めた 。

Daiki Nomura <daiki.nomura@fish.hokudai.ac.jp>

1会員からのお知らせ

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Article No. 040N03

4th International Workshop on Heterogeneous Kinetics
Related to Atmospheric Aerosols 開催報告
持田陸宏 1 *日本大気化学会のご後援をいただき，2018 年 9 月

市大学，国立台湾大学の 11 名の研究者による招待

24 日に 4th International Workshop on Heterogeneous

講演が行われました。そして，これらの講演に対するKinetics Related to Atmospheric Aerosols（主催：名古質疑を通して，参加者の間で活発な議論が交わされ屋大学宇宙地球環境研究所）を香川県高松市のサました。今回，日本や中国をはじめ，イギリス，アメリカ，

ンポートホール高松において開催しました。本国際ワ

カナダ，シンガポール，スロベニア等から 59 名の参ークショップのテーマである不均一化学過程は，大加があり，本ワークショップは幅広い国々の研究者の気エアロゾルの生成や変質に対して重要な役割を担交流の場となりました。また，日本からは不均一過程っていることが明らかになりつつありますが，それらのに関係する研究に取り組む物理化学・分析化学の研

化学過程の機構・速度や，大気物質循環に対する影究者に講演していただき，大気化学分野と他分野の響には，未解明の部分が多く残されています。本ワ研究者の交流の機会ともなりました。本ワークショップ

ークショップでは，大気エアロゾルの不均一過程に関をきっかけとして，新たな議論・交流が広がることを願する最新の知見を共有し，その過程に関して鍵となっております。

る科学的問いを見出すこと，そして，当該分野の今本ワークショップは，江波進一氏（国立環境研究

後の研究の方向性を議論することを目的としました。

所），廣川淳氏（北海道大学），猪俣敏氏（国立環境

同名のワークショップは，日中の研究者が中心となり研究所），森田明弘氏（東北大学），秋元肇氏（国立2015 年から毎年開催しており，今回は北京，つくば，環境研究所），Tong Zhu 氏（Peking University）と実

上海での開催に次ぐ 4 回目となりました。また，今回行委員会を組織し，企画・開催しました。名古屋大学

は 2018 joint 14th iCACGP Symposium and 15th

大学院環境学研究科の学生ほか，準備・開催にご協

IGAC Science Conference のサイドミーティングとして力いただいた皆様，そして，開催経費に対してご援の開催にもなりました。

助いただいた井上科学振興財団に厚くお礼申し上

ワークショップでは，基調講演としてカナダ・トロントげます。

大 学 の Jonathan P. D. Abbatt 教 授 に よ る 講 演「Exploring Heterogeneous Oxidation and Partitioning
Processes Indoors:

Criegees, Chlorohydrins, and

著者所属：

HONO 」 と ， ド イ ツ ・ ラ イ プ ニ ッ ツ 対 流 圏 研 究 所 の1. 名古屋大学 宇宙地球環境研究所（実行委員長）

Hartmut Herrmann 教 授 に よ る 講 演 「 Atmospheric* 責任著者:

Multiphase Chemistry: Developments Up to Now,

Michihiro Mochida <mochida@isee.nagoya-u.ac.jp>

Current Work and Future Directions」が行われました。
また，カリフォルニア大学アーバイン校，東北大学，
東京大学，京都大学，北京大学，山東大学，香港城1

会員からのお知らせ

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Article No. 040N04

4th International Workshop on Heterogeneous Kinetics
Related to Atmospheric Aerosols 参加報告
中川 真秀*
2018 年 9 月 24 日に香川県高松市にて開催された 4th International Workshop on Heterogeneous
Kinetics Related to Atmospheric Aerosols (第 4 回大気エアロゾルに関わる不均一反応国際ワークショップ ) に 参 加 致 し ま し た 。 本 ワ ー ク シ ョ ッ プ は The
international Commission on Atmospheric Chemistry
and Global Pollution (iCACGP) - International Global
Atmospheric Chemistry (IGAC) 2018 (9 月 25-29 日)

ワークショップ参加者の発表の様子. 会場にはおよそ 100 名が参加，積極的なディスカッションが行われました。

の Side Meeting として行われました。ワークショップはサンポート高松で開催され，そこは JR 高松駅, 琴平系大気化学のレビューや今後の展望をお話いただき電鉄高松築港駅の目と鼻の先，さらに眼下には瀬戸ました。東北大学の火原彰秀先生のエアロゾル水滴

内海が広がる好立地でした。会議室はおよそ 100 人の表面張力の計測は，筆者の所属研究室で実験さの参加者が集い，大気環境に関わる研究者が一堂れました。筆者もエアロゾルの光散乱からエアロゾルに会しました。開催日当日は好天気に恵まれました。

の物性を詳細に決定できるか否かという研究を行っ(ただし，iCACGP-IGAC 2018 最終日は台風が接近ているため，特に興味深かったです。

していました。)

筆者にとって，今回がはじめての不均一ワークショ

本ワークショップは，SessionⅠから SessionⅤまで

ップの参加となりました。国内のワークショップとは違にわかれており，途中でコーヒーブレイクを挟みながい，少しだけラフな雰囲気の中，活発な質疑応答がら進められました。エアロゾル表面の物理化学や，生なされていたことが印象深かったです。今後も積極的成過程における化学的な変化などエアロゾルの不均にディスカッションに加わり，世界の研究者とともにエ一反応の研究に特化した内容が報告されていました。

アロゾルの観点から大気の研究をもっと盛り上げてい

Dr. Jonathan P.D. Abbatt (University of Tronto)，Dr.

きたいです。

Hartmut Herrmann (Leibniz institute for TroposphericResearch) による基調講演をはじめ，日本，中国，アメリカの各大学や研究所から合計 14 件の講演が行わ

著者所属：れました。Dr. Jonathan P. D. Abbatt は屋内条件下で広島大学 理学研究科のヒトへの暴露経路を特定するため，単分子層の厚* 責任著者:

さや表面吸着された有機物の不均一酸化動態に関Maho Nakagawa <mnaka66@hiroshima-u.ac.jp >する発表をされていました。Dr. Hartmut Herrmann
はこれまでのチャンバー実験結果から対流圏の多相1学会からのお知らせ

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Article No. 040N05

日本地球惑星科学連合 2019 年大会(JpGU2019)での大気化学セッション開催のお知らせ
日本大気化学会では，1）地球惑星科学分野全体

気化学セッションには, 2018 年大会の実績に基に開かれた形で研究集会を実施すること，2）正式なづき 5 コマが仮配分されております。なお 1 コマ

「学会」の場での発表を可能とすること，3）他分野とは 90 分，口頭発表 6 件に相当します。

の交流を促進することを目的として，日本地球惑星科学連合大会において 2007 年から大気化学セッショ

12 月 3 日に JpGU2019 開催セッション／コマ割り

ンを毎年開催してきました。これまで当該セッションにが公開され，大気化学セッションの日程は 5 月 29 日

は口頭・ポスター発表合わせて平均 50 件程度の申し〜30 日に確定しました。本記事が公開される頃には，込みがあり活発な議論が行われてきました。

予稿原稿投稿受付が開始されていることと思います。

日本地球惑星科学連合 2019 年大会（JpGU2019）2019 年大会における投稿数は 2019 年大会だけでなにおいても大気化学セッションが採択され，従来通り

く 2020 年大会のコマ数にも影響を与えます。日本大開催されることとなりました。以下，重要な点を抜粋し気化学会として，大気化学に関連する研究を盛り上てお知らせします。

げるためにも，皆様からの積極的な発表申込みをお願い申し上げます。

1)

大気化学セッションにおける発表言語については、発表使用言語の区分の改訂により,「EJ」

2)

記

区分がなくなったため, 2019 年は 「J」区分，す

名称： 日本地球惑星科学連合 2019 年大会

なわち，スライド・ポスター表記および口頭発表

日程： 2019 年 5 月 26 日（日）～30 日（木）の言語は英語または日本語を発表者が選択可（大気化学セッションは 5 月 29 日〜30 日）

としております。しかしながら, 「大気化学セッシ

会場： 幕張メッセ・東京ベイ幕張ホール

ョン」では，外国人研究者を含めた多様な参加（千葉県千葉市美浜区）

者が発表内容を理解できるよう, スライドおよびスケジュール：

ポスターは英語で作成頂けますよう, よろしくお2019 年 1 月 8 日，予稿投稿・参加登録開始

願いいたします。

2019 年 2 月 4 日 23:59，予稿投稿早期締切

昨年度に引き続き, 大気化学の周辺・境界領

2019 年 2 月 19 日 17:00，予稿投稿最終締切

域や, 近年特に注目されている分野の研究者
3-4 名による「招待講演」を実施する予定です。

（日本大気化学会

皆様の新たな研究の展開にご活用頂けると幸

当：中山智喜，岩本洋子，豊田栄，江口菜穂））

いです。
3)

日程確定を早めるため，口頭コマ数は前年の投稿数を元に仮配分され，その後，実際の投稿数により微調整されます。2019 年大会の大1

運営委員会（プログラム担学会からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 040N06

第 14 回日本大気化学会奨励賞の選考結果について

受賞者氏名：岩本洋子（広島大学大学院生物圏科

質の輸送・沈着過程を海水試料から推定するという学研究科助教）従来にない発想で，しかも観測データの乏しい北太受賞研究課題名：粒子状物質を介した大気海洋間

平洋の広域において世界的に将来不可欠となる貴の物質循環過程に関する研究

重なデータセットを提供した。その手法と成果は大気

受賞理由：海洋は大気中に増加しつつある二酸化炭

科学，海洋科学の分野に大きな進展を導くことが期

素を吸収し，急激な気候変化を緩和する能力を持つ。

待される。

海洋の二酸化炭素吸収能を正確に見積もる上で，そ一方，植物プランクトンの増殖は，大気エアロゾルの一端を担う植物プランクトンの消長を支える必須元の生成を通して大気環境の変化を引き起こし，気候

素の供給量を把握することは重要である。鉄は海洋に影響を与える。岩本氏は，雲凝結核として重要なの植物プランクトンにとって必須元素であるにもかか

微小粒径の海洋性エアロゾルに着目し，研究を進め

わらず，海洋表層における溶存鉄の濃度は極めて低ている。日本海沿岸域に位置する金沢大学能登スーい。そのため鉄の枯渇によって植物プランクトンの生

パーサイトでは，大気エアロゾルの雲凝結核能と化長が制限される海域が存在する。大気中には，鉱物

学組成のオンラインによる通年観測システムの構築

ダストなど鉄を含むエアロゾルが存在し，海洋への鉄に関わり，エアロゾルに含まれる有機物の割合が高の供給源として重要である。また，大気から供給されいときに雲粒の成長が遅くなることを観測から明らか

る鉄の動態を把握することは，植物プランクトンを起にした。現在は，海水中の生物起源懸濁物粒子組成

源とする海洋エアロゾルの生成による温暖化抑制過変化と大気中海洋生物起源エアロゾルとの相関や，程の解明にも繋がる。

大気海洋境界面のマイクロレイヤーでのエアロゾル

岩本洋子会員は，これまでの研究で，黄砂飛来時

生成過程と大気環境への影響について研究を展開に太平洋上で発生した海霧による鉱物ダストの沈着している。

現象を大気と海洋の同時観測により捉えた。バルク

岩本氏の大気と海洋の境界領域を含めた広い視

化学分析と個別粒子分析を併用した独自の手法を点での研究展開と野外観測でのリーダーシップは，用いて，海水中懸濁粒子の組成変化からダスト沈着

大気化学諸分野の今後の発展に重要な貢献をもたの生物地球化学的な影響を解析した。その結果，1らすものである。以上の理由から日本大気化学会運回の黄砂イベントによる海洋表層への生物利用可能

営委員会は，岩本洋子会員が同賞に値するものと認

な鉄供給量が，植物プランクトンの増殖を促進させる

める。

のに十分な量であり，北部北太平洋の炭素吸収能に寄与することを定量的に明らかにした。また，北太平洋とその縁辺海の表面水中に存在する懸濁粒子の広範囲のマッピングデータから，黄砂飛来の影響の小さい夏季においても，大気起源の鉱物粒子が表面
水に普遍的に存在することを明らかにした。大気物
岩本洋子氏
1大気化学研究 第 40 号 (2019)受賞者氏名：坂本陽介（京都大学大学院人間・環境が期待される。また，本研究で報告された速度論パラ

学研究科助教）メータは，海洋境界層での反応性臭素化学種の供受賞研究課題名：速度論的手法による対流圏ハロゲ

給過程を解明する上でも重要性が高い。

ン不均一反応化学の定量的解明

さらに最近，坂本氏はレーザー光分解法とレーザ

受賞理由：対流圏におけるハロゲン化学は，地球表ー誘起蛍光検出法を組み合わせたエアロゾルへのラ面の約 70%を占める海洋上でのオキシダント生成過

ジカル取り込み速度測定法を新たに開発した。そし程および，それに続く大気微量成分の酸化除去過程て従来のフローチューブ法では直接測定が不可能に関与することが知られている。海塩エアロゾル成分であった高湿度条件における塩化ナトリウム粒子へなどと気相酸化剤との不均一酸化反応は，ハロゲンの OH ラジカルの取り込み速度を測定し，これまで間

種の主要な大気放出過程と考えられているが，その接的手法で見積もられていた取り込み速度よりも数

速度論的記述はいまだ確立されておらず，実験的な倍大きい値を報告した。これは現在の大気モデルに困難さゆえに定量的パラメータも十分に得られてい

おいて塩素放出が過小評価されていることを示したない。坂本陽介会員は，不均一反応を通じたハロゲ

重要な報告である。またこの手法は，従来法ではほン放出過程の正確な把握が，今後の大気化学の発ぼ不可能であった実大気エアロゾルの取り込み速度

展のための重要な課題であると考え，独自の実験手

直接測定への応用可能性を持っており，今後の発展法を開発し，従来の手法では得ることができなかったが期待されている。

定量的な成果を報告してきた。

以上のように，坂本氏は独自の実験手法を用いて，まず，海洋上のオゾン収支やエアロゾル核生成に速度論的観点から対流圏ハロゲン不均一反応の定寄与を持つと報告されているヨウ素化学種の大気へ

量的な解明につながる先駆的な成果を上げ，国内外の放出過程を明らかにするため，坂本氏は，キャビテの大気化学の分野で高い評価を得ている。大気化ィーリングダウン分光法や質量分析法を用いた気－学の今後の更なる解明に貢献することが期待される

液不均一反応生成物測定手法を新たに開発し，ヨウため，日本大気化学会運営委員会は坂本陽介会員

化物イオンとオゾンの不均一反応を調べた。そこからが同賞に値するものと認める。

ヨウ素化学種の定量的な放出機構を提案し，さらに鉄イオンによる放出の促進を見いだした。この研究は，生物起源の有機ヨウ素化合物放出が主であると考えられてきたヨウ素化学種放出機構に対し，無機放出過程の重要性を示したもので，ヨウ素化学種に着目した観測および大気モデル計算の結果の解釈に大きく貢献した。
また坂本氏は，臭化物イオンとオゾンの不均一反応
において，生成物である臭素分子の放出速度を負イ
オン化学イオン化質量分析法とフローチューブ法で実測し，従来の速度論モデルでは考慮されていない
坂本陽介氏

界面反応の可能性を定量的に示した。不均一反応
からの生成物放出を定量的に評価した研究は貴重であり，その速度論的な記述の確立に貢献すること（日本大気化学会 運営委員会）

2

学会からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 040N07

日本大気化学会役員選挙の公示

１．役員選挙については無記名とする。

日本大気化学会則の選挙細則に基づき下記の要領で第 11 期(大気化学研究会からの期)運営委員会

4．選挙細則役員を選出しますので，会員の皆さまのご協力をお第 1 条 役員選挙の管理事務を行うため，3 名の委願い致します。2018 年度の会費を 12 月 31 日までに員をもって構成する選挙管理委員会を置く。

納入したすべての会員に選挙権と被選挙権がありま

第 2 条 選挙管理委員会委員は，会長が運営委員よす。ただし，例外として選挙細則第 6 条により，会長

り 3 名を委嘱する。委員長は互選とする。

及び運営委員選出の被選挙権を持たない方が数名

第 3 条 選挙管理委員会は次の事業を行う。

いるのでご注意ください(下にお名前があります)。

1. 選挙の公示
2. 投票および開票に関する事務

2．選挙選出日程

3. 投票結果の確認と当選者の確定

2019 年 1 月 大気化学研究 40 号による公示(本記4. 選挙結果の運営委員会への伝達および会員事)と郵送による投票の開始

への公表

2019 年 2 月 22 日(金) 投票締め切り(選挙管理委

5. その他選挙管理に必要な事項

員会必着)

第 4 条 選出すべき運営委員会役員およびその定数2019 年 3 月 開票・当選者の確定(その後，電子メは以下の通りとする。

ールと大気化学研究 41 号によって結果公表)

会長 1 名，運営委員 10 名

2019 年 5 月 会員集会にて報告

第 5 条 選出すべき運営委員会役員は，当該年度会

2019 年 7 月 新運営委員会活動開始

費を納入した全ての正会員同士の互選とし，正会
員は選挙に際して選挙権と被選挙権を有する。

3．選挙要領第 6 条 役員任期を 2 期連続したものは被選挙権を

1. 選出役員数：運営委員会役員 10 名，および会長持たない。ただし例外として会長の選出について1 名。

は，会長を 2 期連続したもの以外の正会員は被選

2. 投票の締め切り：2019 年 2 月 22 日(金)までに挙権を持つものとする。

選挙管理委員会へ必着のこと。

第 7 条 選出すべき運営委員会役員として，6 名を無3. 投票用紙送付先：

記名投票する。この内 1 名を会長への投票とする。

〒263-8522 千葉市稲毛区弥生町 1-33

会長への投票数は，運営委員会役員の選出のた

千葉大学 環境リモートセンシング研究センター

めの得票としても数えるものとする。

入江仁士宛

第 8 条 当選者は得票数の多い順に選出され，得票4. 投票方法：投票用紙に 6 名を連記(内１名は会長同数の場合は抽選によるものとする。

への投票)した後，投票用封筒に入れ，密封したう第 9 条 副会長は選出された運営委員会役員によるえで，さらに郵送用封筒に入れて送付する。投票互選とする。
1

大気化学研究 第 40 号 (2019)第 10 条 監事は運営委員会で，正会員の中のうち運営委員以外から運営委員会で選出される。
2 監事は，再任は妨げないが，3 期連続して監事になることはできない。
附則
１．本会設立後の最初の役員選出選挙における第６条の適用においては，設立前の大気化学研究会の運営委員会役員を務めた期間も含めるものとする。
２．この細則は平成 26 年 1 月 1 日より実施する。

5．第 11 期運営委員会役員選出に関する注意
会長に関しては，すべての会員(2018 年度の会費を納入した方)に被選挙権があります。運営委員の選出に関しては，2 期連続して役員をされている次の 5
名の方(▲印)は，被選挙権をもちませんのでご注意ください(注：▲のついた方にも，会長としての被選挙権はあります)。
なお第 10 期の運営委員会役員(委員会推薦の役
員を含む)は以下の通りです。
会 長：谷本浩志
副会長：▲持田陸宏
運営委員：▲入江仁士，▲岩本洋子，江口菜穂，▲江波進一，金谷有剛，豊田栄，
永島達也(庶務幹事)，中山智喜，廣川淳，▲町田敏暢(会計幹事)，森本真司 (50 音順)(日本大気化学会 選挙管理委員会(入江 仁士(委員長)，江波 進一，豊田 栄))

2大気化学研究 第 40 号 (2019)

編集後記
多くの皆様にご協力いただき、「大気化学研究」誌第 40 号が完成しました。今号のトピックスとして「大気化学とリモートセンシ
ング」を取り上げ、3 名の方にご寄稿頂きました。重要な観測手法の一つである「リモートセンシング」に関してこれまでの経緯
から最新情報まで分かりやすく解説されています。貴重な原稿をご執筆いただきました皆様には改めてお礼申し上げます。
なお、近年で最大のイベントであった14th iCACGP – 15th IGAC 2018（2018年9月）に関する記事は、「大気化学研究」特集号として出版されることになり、特集号編集委員会の元で準備が始まっています。どうぞご期待ください。(S.M.)

大気化学研究 第40号 （2019年1月28日 発行）
編集兼発行： 日本大気化学会
編集委員： 江波進一（共同編集長），森本真司（共同編集長），関山剛，山地一代連絡先： 〒162-0801 東京都新宿区山吹町358-5 アカデミーセンター 日本大気化学会事務局
電話： 03-5389-6237
FAX： 03-3368-2822
電子メール： jpsac-post@bunken.co.jp
ホームページ： https://jpsac.org/publications/aacr/《本誌掲載著作物の転載を希望される方へ》
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