ISSN 2189-8839

Archives of Atmospheric Chemistry Research
第 50 号

目次

総説

Article No.

―トピックス：「ドローンを活用した大気環境計測」―
ドローンを活用した大気環境計測の新展開 .................................................. 猪上 淳

050A01

無人航空機（UAV）を用いた温室効果ガス観測の進展.................. 井上 誠，永吉 武志

050A02

産業用ドローンの開発と環境探査への展開 ............................................ 小野島 大介

050A03

第 19 回日本大気化学会奨励賞受賞記念論文
化学気候モデル CHASER を応用した大気微量成分とその変動の研究 .......... 関谷 高志

050A04ペルオキシラジカルの速度論的研究およびその大気化学への応用 .............. 河野 七瀬

050A05

会員からのお知らせ
第 10 回酸性雨国際会議 ACID RAIN 2020 の開催報告 ............................................
......................................................................... 黒川 純一，佐瀬 裕之，佐藤 啓市

050N012023 International Conference on CMAS-Asia-Pacific の開催概要と運営所感 ..............
........................................... 板橋 秀一，大原 利眞，茶谷 聡，櫻井 達也，伊藤 美羽，............................. 上田 佳代，大島 長，黒川 純一，佐藤 啓市，嶋寺 光，菅田 誠治，............................................... 速水 洋，森野 悠，山地 一代，山村 由貴，山本 重一

050N022023 International Conference on CMAS-Asia-Pacific 参加報告 .................................
........................................................................................河野 なつ美，永島 達也

050N03

書評 『身近な気象のふしぎ』 ..................................................................... 関山 剛

050N04

書評 『点発生源からのメソスケール拡散シミュレーション−福島第一原子力発電所事故をふまえて−』 .................................. 滝川 雅之

050N05

学会からのお知らせ
第 28 回大気化学討論会開催報告 ........................................................................
........................................中山 智喜，長濱 智生，竹谷 文一，入江 仁士，薮下 彰啓，.................................................... 江口 菜穂， 原 圭一郎，石戸谷 重之，江波 進一

050N06

日本地球惑星科学連合 2024 年大会（JpGU2024）での大気化学セッション開催のお知らせ...................................................... 入江 仁士，中山 智喜，石戸谷 重之，江波 進一

050N07

第 19 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

050N08日本大気化学会会員集会プログラム ............................. 日本大気化学会 運営委員会

050N09第 33，34 回日本大気化学会運営委員会議事録 ............. 日本大気化学会 運営委員会

050N10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：
大畑祥（共同編集長），坂本陽介（共同編集長），上田紗也子，佐伯田鶴，染谷有
日本大気化学会運営委員（第 13 期，2023 年 7 月 1 日から）：
金谷有剛（海洋研究開発機構），岩本洋子（広島大学），石島健太郎（気象研究所），
石戸谷重之（産業技術総合研究所），入江仁士（千葉大学），江口菜穂（九州大学），
江波進一（筑波大学），大畑祥（名古屋大学），坂本陽介（国立環境研究所），
竹谷文一 (海洋研究開発機構)，中山智喜（長崎大学），町田敏暢（国立環境研究所），
宮﨑雄三（北海道大学）

総説 ―トピックス： 「ドローンを活用した大気環境計測」―

Research Focus

Article No. 050A01

ドローンを活用した大気環境計測の新展開
New development of meteorological measurements using UAVs
猪上淳 1, 2*
小型無人回転翼機（ドローン）の測量や物流分野での社会実装が進む中，大気環境研究分野においてはその活用が十分に普及していない状況である。研究者自らが機体の運用を行い，自由な発想の下で研究開発をすることが望まれる。機体の仕組み，法令遵守，安全対策を研究者自らが学ぶことで，実現可能な観測や必要な観測装置の開発アイデアが生まれ，産学連携のイノベーションに繋がる。本稿では筆者がここ数年携わってきたドローンの運用に関して，操縦技能と法令，室内・野外実験，搭載する気象センサーの自由度と限界などを紹介し，ドローンを大気環境計測の一手段として本格的に導入するための道筋を紹介する。

１．はじめにすることに感動した。操縦アプリの完成度が高く，特一般にドローンは無人航空機の中でも，無人回転

別な技能の必要性を感じなかった。一方で，スティッ

翼機（4 枚回転翼や 6 枚回転翼）の部類に入る。市販

ク操作で常に位置制御を微調整する必要のあるホビのドローンは搭載電池の制限から 1 時間未満の航続ードローンの役割も重要である（例えば HS170，Holy

時間のものが大半であり，無人固定翼機の利用形態

Stone 社）。これは GPS 飛行ができなくなった事態の（数時間から数十時間，数百 km の航続距離）とは大対処訓練になる。このような自宅や職場での屋内練

きく異なる。本稿では，研究者が通常獲得できる科学

習は，機体を壊してしまった時の予算的・精神的なダ研究費で現実的に購入可能な 100 万円以下のドロメージが小さいため，費用対効果の優れた練習法だーンで，どこまで研究者自らの創意工夫によって必と思われる。

要な大気環境計測を実現できるかを，筆者の経験に

3．ドローンスクールに通う

基づいて解説する。これまでの開発に関する流れは
猪上[2023]でも紹介しているので参照されたい。

自宅や職場の屋内で練習を積み重ねると，次は屋外で実践的に使うドローンの購入を考えるだろう。DJI

2．ドローンを初めて手にする社の各種ラインナップは数万円から数十万円の価格

筆者は数年前までドローンに関しては全くの素人帯で性能も安定しているので，研究費で購入するもであったが，2019 年に海洋地球研究船「みらい」によのとしては現実的なものであろう。問題は，どこで飛る北極海航海で海氷の空撮を行う目的で色々な準ばせるのか，どのような飛行をしてはいけないのかな

備を始めた。最初は自宅で手軽に扱える１万円程度

ど，初心者がドローンの利用を躊躇するハードルがのカメラ付きホビードローン（Tello, Ryze 社）を練習用

いくつかあることである。いずれにしても購入しようととして準備した。位置制御がしっかりしており，操縦装

思ったら，まず所属機関の事務に機体登録に関する置のタブレットから指を離しても流されずにホバリング

ことを問い合わせる。操縦者や機体のシリアル番号，1

大気化学研究 第 50 号 (2024)

4．屋外で飛ばしてみる

改造の有無などを国土交通省に登録し，機体に必要な処置を施す（リモート ID 機器の搭載，登録番号の座学で学べばわかるが，ドローンは東京 23 区内で貼付など）。わずかな諸費用が発生するのでその点は基本的に屋外で飛ばせない。飛ばすための場所も注意が必要である。

探しに苦慮することが多い。郊外の人口密集地区でそれ以外のハードルは時間とお金を投じてリスキリ

はないグランドや実験場などで経験値を積むのが効

ングするのが良いだろう。最も手っ取り早いのは，民果的である。高度 150 m 未満の日中の一般的な空撮間で行われている一日体験飛行で，ドローンの飛行

飛行であれば基本的には許可・承認の必要な飛行メカニズム，航空法で定められた飛行方法，安全管には当たらない（無改造・目視内飛行で，第三者や理，航空局等への申請方法などを座学で大まかに半第三者物件が付近になく，吊り下げや物件投下なし

日学び，午後に体育館やグランドなどで基本的な操の状態）。操縦中に機体を水平・鉛直方向に目で追う

縦方法を実地で学ぶ（受講料：数万円程度）。さらにことが意外と難しく，安全に飛行させるには補助者が本格的に運用を検討している方は，いわゆるドローン必要であることをここで改めて認識することになる。筆スクールに数日間通い，筆記・実技試験を経て，民者は共同研究者のいた北見工業大学の野外研究施

間団体のライセンス取得を行う（JUIDA, DPA, DJI

設「オホーツク地域創成研究パーク」を利用した。ここCamp など）。筆者の場合は，JUIDA（日本 UAS 産業

は北海道のばんえい競馬場跡で，広い敷地と掲示

振興協議会）の無人航空機操縦技能証明証，安全板，観客席，タワーや電線など，広さの割には若干の運航管理者証明証，夜間・第三者物件飛行オプショ

障害物があり，操縦の遠近感を養うのにとても役立っン，認定スクール講師証までを段階的に取得した。こた。この段階でようやくドローン使った気象観測の準の類の証明書があると，航空局の飛行申請（例えば備が整ったことになる。次は気象測器を乗せて観測

150 m 以上の高度での飛行，夜間飛行，第三者・第を行えば，とりあえずのデータは取得できる。

三者物件 30 m 以内の飛行）で比較的容易に許可・

5．海外の動向を調べる

承認を得られる（これは逆に，申請のための法令を熟知しているため申請内容に漏れが少なくなるからともドローンの最新動向を調べるには，海外の論文を言える）。これらのライセンスは自動車免許と似た形調査するのが最も有効である。文献としてはの運用で，JUIDA の場合 2 年に一度，更新講習と更Atmospheric Measurement Techniques などしっかりとし新費用が発生する。これは，頻繁に改定されるドロー

た査読がされた雑誌がある一方，Drones や Sensors

ンに関する法令等を理解し，安全な運用を継続するなど比較的出版サイクルの短い雑誌もある。ドローンために重要である。筆者の所属先の場合，その更新と小型デバイスの技術開発が極めて速いテンポで進料は研究費から支払えた実績がある。

む状況において，イノベーションのヒントは後者の雑令和 4 年までは民間団体が独自のドローン操縦資誌にも多数潜んでいることに留意したい。

格を導入していたが，令和 5 年からは国家資格として

海外ではドローンによる気温計測の評価にかなり

一等無人航空機操縦士，二等無人航空機操縦士のの時間を割いている。それは，機体の排熱，日射，風区分ができたが，従来の民間操縦資格とかなり類似

向など高温バイアスの要因が複数あり，いきなり野外した知識・技能を必要とする部分がある（筆者は複数で観測しても，どの要因が主要なものなのかを切り分のライセンスを保持するメリットを感じないため国家資けることが困難だからである。高性能のセンサーを搭

格は現段階では取得していない）。

2大気化学研究 第 50 号 (2024)

図１ （左）ドローン底部の温度環境の計測，（右）ドローン底部の気温（陰影）と風速（等値線）。Inoue & Sato [2022a]。

載しても，ドローンへの取り付け位置や計測環境によって，1℃以上の高温バイアスが簡単に生じてしまう。

6.1 気温観測における排熱影響が及ぶ場所の特定

そこで，まず日射や風速の影響を受けない室内におセンサーの器差を予め調べておいた気温・湿度・気いて，徹底的に機体周辺の熱環境を調べ，その上で圧センサーロガー（iMet-XQ2, InterMet 社）を 15 個用

野外における日射や主風向に対する相対的な位置

意し，ラックマウントしたドローンをプロペラ起動させたを変えながら，高温バイアスの要因を分離する地道状態で，機体下部の気温環境を調査した（図 1 左）。

な作業を行なっている。

加えて熱線風速計で風速環境の計測を実施した。こまた，機体が作り出す気流は各センサーの取り付の実験の目的は，センサーの最適な配置場所を決

け位置を決定するのに非常に重要なため，室内実験

めるため，通風が良くかつ機体の排熱が小さいところによる風環境の計測，数値流体実験，気流の可視化を探し出すことである。実験の結果，プロペラの全長など，各種ツールの活用や業者と協働しながら高精の外側から１/3 程度の場所が背景場に近い気温で通度化を目指している。国内では「国際ドローン展」な風も得られるということが分かった（図１右）。この結果

どドローンメーカーやその周辺機器メーカー，利用者を受けて，以後の観測では前部プロペラの当該位置が集う催事があり，最新の国際動向を得られる機会とにセンサープローブが来る配置にした。後部にも取りもなっている。国内ドローンメーカーと直接対話でき付けるという方法もあるが，iMet-XQ2 の重量が 60 g

るのも魅力的である。

のため，2 個取り付けるとその他のセンサーの搭載が難しくなるため，当初は前部に 1 個とした。

6．室内実験を行う
筆者も先行研究にならい，北見工業大学の体育

6.2 風向による温度依存性

館を借りて，(1) 機体の排熱環境と気温バイアスの関センサーの搭載位置が決まったとしても，風向によ係，（2） 風向と気温バイアスの関係，(3) 強制通風っては背景場の大気環境を計測できているとは限ら可能な放射シールドの開発，(4) 気流の可視化実験ない。例えば追い風での観測の場合，電池やロータによる風速計測の妥当性，など可能な限り誤差を追ーからの排熱の影響は機体前方に流れてくるため，求した上で野外観測へ応用する下準備を行なった。

前部のセンサーでは正確な環境を観測できない可3

大気化学研究 第 50 号 (2024)

図 2 (a) センサーカバーの通風数値実験，(b) センサーカ
バーの 3D モデル，(c) センサーカバーの装着有無実験。
Inoue & Sato [2022a]。

能性がある。それを実証するために，大型の扇風機を室内で駆動させ，ホバリングさせた機体を 90 度ず
つ旋回させながら，その気温値が参照値からどれだ
けずれるかを調査した。その結果追い風や横風時の風下側では 2 m/s の弱風においてでさえ高温バイア

図 3 海洋地球研究船「みらい」船上でのラジオゾンデとドローンの同時観測。

スとなることがわかった。これを受けて， 4 枚回転翼の場合は対角線上に一対のセンサーを搭載すれば，Flowsquare+，NoraScientific 社）とアカデミック仕様の前後のどちらかは風上の空気を捉えることが可能でCAD （Fusion360，Autodesk 社）を使用し, センサーあることがわかった。

カバーの開発を実施した（図 2） [Inoue & Sato, 2021](3D STL は公開済みでそれを印刷すれば誰でも

6.3 強制通風可能な放射シールドの作成

iMet-XQ2 に装着できる）。外側と内側に市販のアルラジオゾンデは緯度・経度・時刻情報から，日射補

ミ素材のリフレクターを塗布し，カバー自体が日射で正が適用された出力データが作成されるが，ドローン

加熱されない処理も施した。この効果を野外観測でに搭載する安価な気象センサーにはそのような機能実証するため，日射が強い状況下で気温観測におがない。そのため，独自に日射の影響を軽減する方けるカバーの装着有無の違いを計測した結果，0.1

法が必要である。単にカバーを被せると，通風が悪度の高バイアスを軽減できることが証明できた。この化し高温バイアスとなる。一方で，通風を重視しすぎ

0.1 度にこだわりを見せるのは，数値予報にデータ同ると，角度によっては日射の影響を受けるとともに，雲化するには少なくとも大気領域モデルレベルでは 0.5

粒や雨滴が付着しやすくなり，計測精度がさらに悪度以内にバイアスを抑える必要があるからである化する。つまり，直射日光と雲粒・雨滴が当たらず，[Leuenberger et al., 2020]。

かつ通風を確保できるという都合の良い条件を満たすセンサーカバーの開発が必要になった。海外の気6.4 風速・風向の計測への挑戦

象ドローンの中には組み込み式のファンで吸気して気温観測の精度に関して一定の成果が得られた

気温を計測するものもあるが [Segales et al., 2020]，

ので，次は他のセンサーを取り付けて多変数の観測汎用性が低く，市販のドローンで一定精度の気象観を実現することを目指すことになる。とりわけ重要なの測を行いたい大多数の研究者には向いていない。筆は風速・風向である。6.2 で示した通り, 風向は気象者 は ， 安 価 な 数 値 流 体 解 析 モ デ ル （ CFD ：4

大気化学研究 第 50 号 (2024)

センサーが風上・風下に位置するかを判断するのに重要である割に，計測誤差も大きい。特に上昇中の風のプロファイルを取得する際，ドローンに超音波風速計を搭載する場合があるが，測器自体に相対的な下降流とその発散場が生じるため，測器の特徴と計測方法（ホバリング時か昇降時か）を見極めないと精度が上がらない。
筆者はできるだけ安価に計測することを念頭に，熱線式の風速計（HWS-19-ONE，ホルトプラン社）を2 枚使用し，それを直角に配置することで，逆正接（arctangent）から風向を求める仕様にした。そのアイ
デアは業者からの提案でもあった。センサー価格は 2

図 4 (a) 南極を観測するドローン，（b）搭載センサーの配置，（c）着氷状態，（d）底面。Inoue & Sato [2023]。

枚で 3 万円以下である。熱線式風速計は雨には弱いが，ドローンを運用する気象環境としては条件をほぼズでも 200 g 程度であるため，iMet-XQ2 (60 g)とそのクリアしており（最大 20 m/s まで計測可能），雲水量の放射カバー（10 g）を除く 100 g 強で何を目指すかで低い水雲や降雪時であっても問題なく計測できることある。筆者は後部にセカンダリー気象センサー（気が南極観測船「しらせ」での観測から実証できている

温・相対湿度・気；Env II Unit, M5Stack 社）を 2023 年[Inoue & Sato, 2023]。逆に，雲水量が多い場合や降3 月まで搭載していたが（図 4d），2023 年 9 月からは雨時に行った北極海での観測では，静穏な状況でもBME688 （Bosch 社）を導入することを試みている。こ15 m/s 以上になるなど異常値が出る不具合もあった。

れは気温・相対湿度・気圧のほかに揮発性有機物

この風速計もまずは室内でのリファレンスの風速計（VOC）のガススキャナー機能が搭載されたもので，との比較，上昇中を想定したセンサー真上からの状

森林火災や工場の排煙，あるいは海洋からの物質供況で生じるバイアス，風速計を設置する機体からの給過程の研究に応用できるのではないかと期待して高さを検証するための気流の可視化実験などを実施いるところである。また，エアロゾルカウンターには当した。観測値は上昇速度に比例した強風バイアスが初 OPC-N3（Alphasense 社：105 g）を使用していたが，あること，機体上部から約 15 cm の高さであれば，機より軽量・低電力の SPS30（Sensirion 社）を風速計の体の作り出す気流の影響が小さいことなどを示した。

シリンダ下部に収納する形で計測を行なっている（図2023 年 9 月の北極海での「みらい」船上観測によるラ4b）。南極域での多数の雲内観測事例から，雲粒にジオゾンデとの比較観測からも風速・風向がよく対応も反応することが実証され [Inoue & Sato, 2023]，エ

することが実証できている（図 3）。

アロゾル・雲研究の補完的な観測システムとしての活用が有望である。

7．必要なセンサーを探し自作で実装

このように，ドローンとは異なる小型デバイスの業

6.4 で紹介した風速計のように，この段階にくると研界にも目を配ることで，ラジオゾンデでは得られない究者の計測対象によって搭載センサーをカスタマイ計測を実現できる可能性が出てくる。ただし，センサ

ズし，独自性・創造性の高い大気環境計測システム

ーを購入しただけでは計測はできないことに注意がに進化させる楽しみが生まれてくる。

必要である。電子基盤の加工やそれを動かすための

汎用ドローンの最大積載重量は DJI Mavic シリー

プログラミングが必須で，いわゆる電子工作の世界に
5

大気化学研究 第 50 号 (2024)

図 5 搭載センサーとマイコンの配線状況。Inoue &Sato [2022b]。

も踏み込む必要 がある。 筆者は，電子工作は全くの素人であったが，現在は多くの機能がパッケージ化されたマイコン（多数のピンが実装された処理系基板，
電池，液晶，LED，ブザー，データ記録用メモリ，
WiFi, BLE な ど ） が 安 価 に 入 手 可 能 で （ 筆 者 はM5StickC Plus, M5Stack 社などを使用），Arduino
IDE 環境でコーディングをしている（図 5）。検索すればたくさんの利用事例があるので，導入が容易である。もちろん大容量の外付け電池が搭載可能なら
Raspberry Pi などの活用も有望であろう。

8．野外観測から新たな問題点を発掘
図 6 北極海の船上での観測野帳の記入例。

ドローン気象観測の醍醐味は，高度 150m 以上の観測を行う点である。DJI 製品であればアプリ上で高んでいないと，DIPS で申請しても，差し戻されてしま

度 500 m までの飛行が可能である。接地境界層の時

う（どこに問い合わせれば良いか情報提供がある場

間発展など繰り返し観測にはオートパイロット機能も合もある）。

あるので，決められたルート・高度設定で均質な飛行

DJI 機で高度 500 m を超える飛行観測を行う場合が繰り返し行えるのは魅力である [Inoue & Sato,

は，DIPS で許可されたあと，アプリの 500 m 高度制

2022a]。そのためにも，航空局の DIPS（Drone/UAS

限のカスタムロックを解除する申請を DJI 社に対してInformation Platform System 2.0）への申請はできるよ行う。この際，航空局等から発行された許可書類と，うになっておきたい。類似の解説は猪上[2023]で紹

機体登録と機体シリアル番号を関連づける資料を用介済みであるが，重要なのは申請前の事前調整であ意する必要がある。つまり，この段階までくると，国内

る。飛行させたい場所が民間航空機に影響を与える

法を遵守した手続きを踏んでいないと高度な運用は場合，自衛隊の航空機の練習区域の場合，ドクター

できないことに注意したい。筆者らのチームは南極域

ヘリなどの往来がある可能性がある場合などは，高では 4 ヶ月間に 172 回の気象観測飛行を行い，うち度制限や時間制限が提示され，事前調整が必要とな

108 回は高度 1000 m までの観測を実現した。2023

る。それは海上であっても同じである。この調整が済年 9 月の北極海では高度 1100 m まで到達した。
6

大気化学研究 第 50 号 (2024)

高い高度での観測では，目視外になり，一定の危秘めている。係留気球よりも耐風速が高く，場合によ

険をともなう観測になる。機体底部に視認可能なライっては有人ヘリコプターよりも高い高度を観測できるトが搭載されている場合は，筆者らの経験からは高

ドローンは，今後どのような発展を見せるのだろう？

度 1000 m でも視認可能である。ただし上空に雲が存

世界気象機関では，ドローンによる気象プロファイル

在する場合は，ライトが見えづらくなる。早朝や日没が数値予報に活用できるかを検証するため，観測デ前など日射が少ない状況の方が視認しやすいが，何ータの精度やリアルタイムデータ配信の実効性に関かの拍子でライトが消えることも想定し，補助者によるするデモンストレーションキャンペーンを 2024 年に世状況把握は必要不可欠である。搭載機器の重量が界各地で予定している [Pinto et al., 2021]。筆者らも増えればそのトレードオフとして飛行時間が減少し，国内対応としてその計画に参画予定である。大気計

バッテリー管理が厳しくなる。操縦者はつい欲が出て測におけるドローンの社会実装が進めば，関連分野

しまい，帰投時および不測の事態の際の電池残量をの研究も発展するであろう。国産ドローンの活躍にも客観的に判断できずに観測を続行してしまうことがあ

注目したい。積載重量に自由度がある中型のドローる。その時に補助者が冷静に電池残量を考慮して帰ンも視野に入れるならば，エアロゾルのサンプリング

投を促すことは極めて重要である。

や高度な光学センサーの活用も考えられる。メーカ

そのためにもリアルタイムで機体周辺の風や気温，ーが作った特殊製品を運用するだけではなく，研究

エアロゾルカウンターによる雲粒数濃度を把握し，危者自らが実際に開発に関わり，手を動かすことも必要

険の回避を判断する材料を取得することは重要であ

不可欠である。そのためにも，このような活動に興味る。筆者らは，920 MHz 帯のアンテナを風速センサーを持ち，果敢に挑戦する若手研究者が増えることを等の処理系に実装し，操縦中に風速・風向・気温・相期待する。本稿がその一助となれば幸いである。

対湿度・気圧・エアロゾル数濃度を地上局に送信し，謝辞

補助者がそれをモニターできる工夫をした。風速が10 m/s を越えるとブザーが，雲内の PM2.5 値が 5000

本研究に関する室内実験，野外実験，測器開発

個/L を超過したら着氷警報が出る仕様にし，可能なは 北 極 域 研 究 加 速 プ ロ ジ ェ ク ト （ ArCS II:

限り飛行中の機体の安全性をモニターするようにして

MXD1420318865）, 南極地域観測事業（AJ1005），

いる。また，航空法で新たに義務付けられた，飛行記

科学研究費補助金（23H00523）の助成を受けて実施録や飛行点検記録をすぐ書き起こせるような観測野した。

帳を飛行前・飛行中・飛行後に記入して，次のフライ
トの反省材料としている（図 6）。これに関連して，スマ

参考文献

ートコントローラーの画面を毎回録画し，ヒヤリ・ハット

Inoue, J., & Sato, K. (2021), Blueprint of radiation shield for theはなかったかを操縦者以外の人でも振り返られるよう

iMet-XQ2 meteorological sensor, 1.00, Arctic Data archiveに保存している。このような工夫によって，チームとしSystemてドローンを運用する「型」が形成される。

http://doi.org/10.17592/001.2021091701.

(ADS),

Japan,

Inoue, J., & Sato, K. (2022a), Toward sustainable meteorological

9．今後の展開

profiling in polar regions: Case studies using an

創意工夫により安価にカスタマイズした測器を搭

inexpensive UAS on measuring lower boundary layers with

載した汎用ドローンは，これまで得られなかった大気

quality of radiosondes, Environ., Res., 205, 112468.

環境データを新しいスタイルで収集できる可能性をInoue, J., & Sato, K. (2022b), Wind speed measurement by an7大気化学研究 第 50 号 (2024)

inexpensive and lightweight thermal anemometer on asmall UAV, Drones, 6, 289
Inoue, J., & Sato, K. (2023), Challenges in detecting clouds inpolar regions using a drone with onboard low-cost
particle counter, Atmos. Environ., 314, 120085.
猪上淳（2023）,ドローンを用いた船上気象観測−室内実験から野外観測までの行程−, 月刊海洋, 55, 361–367.
Leuenberger, D. et al. (2020), Improving high-impact numerical
weather prediction with lidar and drone observations, Bull.
Amer. Meteor. Soc., 101(7), E1036–E1051.
Pinto, J.O. et al. (2021), The status and future of small uncrewed
aircraft systems (UAS) in operational meteorology, Bull.
Amer. Meteor. Soc., 102, E2121–E2136.
Segales, A. R. et al. (2020), The CopterSonde: an insight into thedevelopment of a smart unmanned aircraft system foratmospheric boundary layer research, Atmos. Meas. Tech.,
13(5), 2833–2848.

原稿受領日: 2023 年 11 月 9 日
掲載受理日: 2023 年 12 月 15 日

1.

国立極地研究所 先端研究推進系 気水圏研究
グループ

2.

総合研究大学院大学 極域科学コース* 責任著者:
Jun Inoue <inoue.jun@nipr.ac.jp>

8

総説 ―トピックス： 「ドローンを活用した大気環境計測」―

Research Focus

Article No. 050A02

無人航空機(UAV)を用いた温室効果ガス観測の進展
Progress in greenhouse gas measurements using unmanned aerial
vehicle (UAV)
井上誠 1 *，永吉武志 1
大気中の温室効果ガス増加により，地球温暖化とそれに伴う環境・社会への影響が懸念されている。
これまで，上空の温室効果ガスを観測する方法として，有人航空機やタワー，気球などのプラットフォームが利用され，最近 30～40 年間で多くの知見が得られてきた。しかし，21 世紀に入り，飛躍的に普及している無人航空機(UAV)を大気観測の新たな手段として用いる事例も増えている。本稿では，これまでに国内外で実施された UAV による温室効果ガス観測の研究例を紹介し，この分野の進展状況を報告する。

１．はじめに実施され，大気化学分野において多くの有用な知見

18 世紀後半に起きた産業革命以降，地球大気中が得られてきた。しかし最近，下部対流圏におけるの温室効果ガス濃度の上昇により地球温暖化が進

様々な地点の大気層を比較的安価で手軽に観測で行し，気候や生態系に深刻な影響を与えている。将きる手段として，無人航空機(UAV)が注目されるよう

来の気候予測を高精度で行うには，地上付近だけでになった。そこで，UAV による温室効果ガス観測のなく，上空の大気観測に基づく温室効果ガスの 3 次進展状況を詳しく報告する。

元分布の把握が重要である。上空の温室効果ガスを

本稿の構成は以下の通りである。2 章で UAV とは

観測する手段として，これまでに有人航空機やタワー，

何かを解説し，3 章で国内外の UAV を用いた温室効気球などが用いられてきた。有人航空機による大気果ガス観測の進展状況について報告する。4 章で秋

観測は，上空数百 m から 10 km 程度までの観測が

田県立大学における UAV 観測システムを紹介し，5可能であり，この高度の温室効果ガス濃度の鉛直分

章で今後の展望を述べる。

布が把握できる[Tanaka et al., 1987; Nakazawa et al.,

2．UAV とは1997; Ishijima et al., 2001; Machida et al., 2008; Wofsy
et al., 2011; Tsuboi et al., 2013; Sweeney et al., 2015;

UAV（Unmanned Aerial Vehicle）とは無人航空機のUmezawa et al., 2018]。タワーによる観測は地上からことであり，わが国の航空法では「航空の用に供する

上空数百 m までの対流圏下層の常時観測に大変適ことができるものであって，構造上人が乗ることができしている[Inoue & Matsueda, 1996; Sasakawa et al.,ない飛行機，回転翼航空機，滑空機，飛行船などの2013; Andrews et al., 2014]。また，気球を用いた観測

うち，遠隔操作または自動操縦により飛行させることによっても，成層圏や対流圏における温室効果ガスができるもの」と定義されている。屋外で UAV を飛行

濃度の鉛直分布を知ることができる[Nakazawa et al.,

させる際には各種法律や都道府県条例などの規制

1995; Inai et al., 2018; Ouchi et al., 2019]。

が適用されるが，重量が 100 g 以上の機体と 100 g

このように様々なプラットフォームで上空の観測が未満の機体ではその規制の程度が大きく異なってい1

大気化学研究 第 50 号 (2024)

る。UAV の歴史は古く，有人の軍事訓練用複葉機を実施するための UAV も開発されている。市販の UAV基にして 1935 年にイギリスで開発された無線誘導航を用いれば，重量が約 1～5 kg の観測機器を搭載し，空機「Queen Bee」を標的無人機として活用した時代

10～20 分程度の飛行観測を実施することができる。

まで遡る。その後，1940 年代にアメリカ海軍によって気象学分野では，2000 年代頃に，気温や気圧な無人標的機が開発された際，イギリスの標的機

どの小型観測装置を取り付けた無人航空機システム「Queen Bee」に対し敬意を表してオス蜂を意味するが使われ始めた[e.g., Egger et al., 2002]。UAV を用「Drone」の名称を採用したことから，ドローンと呼称さいた二酸化炭素（CO2）観測事例の端緒として，Watai

れるようになったと言われている[日本 UAS 産業振興

et al. [2006]が挙げられる。この研究では無人航空機

協議会編, 2018]。

であるカイトプレーンに約 3.5 kg の CO2 観測システム

UAV は用途別に大きく 6 種類(空撮用・産業用・競を搭載し，上空約 2000 m の高さまでの飛行観測を行

技用・ホビー用・軍事用・水中用)に分けられ，それぞった。Berman et al. [2012]は，アメリカ航空宇宙局

れ目的とした用途に特化した性能を持っている。近(NASA)が運用する中級クラスの UAV システムに搭

年普及している小型の UAV は複数のプロペラ（ロ載するための温室効果ガス観測アナライザを開発し，ータ）を利用した電動のマルチコプタ型であり，ノルウェー・スバールバル諸島の地上から 10 m の高

様々な分野での利用が始まっている。
「ドローン」

さで CO2，メタン(CH4)，水蒸気(H2O)濃度データを取という言葉は，広義では遠隔操作および自律飛行得した。Roldán et al. [2015]は，温室内の CO2 濃度分が可能な重量 100 g 以上の UAV 全般を指す場合

布マップを作成することを目的として，小型 UAV を用もあるが，一般的には遠隔操作および自律飛行がいた観測システムを開発した。UAV には Parrot 社製

可能なマルチコプタ型の飛行体という意味で使の AR Drone 2.0 を使用し，搭載した CO2 センサはわれている。ドローンの持つ代表的な特性を主にSandbox Electronics 社製の MG811 であった。Villa et3 つ紹介する[関口・岩崎，2017]。まず，目的地まal. [2016]は，DJI 社製の S800 を用いて，排出源からで最短距離で飛行する，障害物を避けながら飛行の大気汚染物質などの放出状況を調べるためのドロする，ホバリングして空中で静止するなど様々なーンシステムを開発した。その観測対象は一酸化炭

飛行が可能な点である。2 つ目は，ドローンにカ素(CO) ， CO2 ，一酸化窒素(NO)，二酸化窒素(NO2)

メラやセンサを取り付けて飛行させることで，上であり,自動車の排気ガスを排出するパイプを地上か空から対象物を撮影したり，人が立ち入ることがらの高度約 3 m の位置に設置し，同じ高度で S800 をできない地域のデータを収集できたりすること

ホバリングさせて濃度観測を行った。Reuter et al.

である。3 つ目の特性は，自動航行機能により飛[2021]は，排出源付近の CO2 放出量を定量化するこ

行を自動化できることである。この機能によりあとを目的として，CO2 濃度と風速などを同時に観測でらかじめルートを設定しておけば，飛行観測の作

きる UAV を開発した。DJI 社製の Matrice 210v2 に，業を自動化することが可能となる。

Vaisala 社 製 の CO2 セ ン サ ー GMP343 と FT
Technologies 社製の風速計 FT205 を搭載して，天然

このようなドローンの特性を利用することで，ガス処理施設近傍の高度 200 m までの観測から CO2上空の大気観測を効果的に行うことができる。

放出量を見積もった。

3．UAV による温室効果ガス観測の歴史

次に，UAV による大気サンプリングで温室効果ガ

近年，UAV が飛躍的に普及しており，趣味や農薬スの観測を行った例を紹介する。マルチコプタ型の散布などの産業を目的とするだけでなく，環境調査を

UAV は，取得したい高度でホバリングを行うことで，

2大気化学研究 第 50 号 (2024)

4．秋田県立大学の CO2 観測用 UAV

容易に一定高度での大気のサンプリングができるという利点がある。Chang et al. [2018]は容積 2 L のステ

秋田県立大学では，2016 年より，UAV を用いた温ンレス缶を 8 ロータ式の自作大型ドローンに搭載し，室効果ガス観測を実施することが計画された。DJI 社

台湾最北端の岬である富貴角の上空 300 m におい

製 の Matrice600 に ， LI-COR 社 製 の LI-840Aて大気サンプルを取得した。その結果，106 種類のCO2/H2O アナライザを搭載した CO2 観測システムの揮発性有機化合物(VOCs)と CO，CH4，CO2 のデー開発を進め(図 1a)，2017 年に飛行観測を開始した

タが得られ，地表の大気サンプルの分析結果と比較[井上ら，2017]。Matrice600 の機体重量は 9.1 kg（標した。また，Andersen et al. [2018]は，アメリカ海洋大

準バッテリ装着時）で，ペイロードは 6.0 kg である。機気庁（NOAA）が開発した大気のサンプリングシステ

体の下部に搭載した LI-840A は非分散型赤外線吸ムである AirCore システム[Karion et al., 2010]をドロ収（NDIR）方式の分析計である。LI-840A には外気ーンに搭載し，上空 500m までの鉛直プロファイルをを吸引するためのポンプが装備されていないため，得ることに成功している。この手法もリアルタイムでデ

市販のダイアフラム式ポンプを後付けパーツとして装ータを取得する観測ではなく，着陸後，Picarro 社製

着した。測定データの記録には，HIOKI 社製の電圧のキャビティリングダウンアナライザー(CRDS)である

ロガーLR5042 を用いた。LI-840A の電源には純正

G2401 で分析を行っている。

バッテリが提供されているが，その重量が約 1 kg もあ

この他にも，CO2 や二酸化硫黄(SO2)などの火山ガるため，本研究では Matrice600 本体の電源を LI-

スを専門に観測する UAV[e.g., Rüdiger et al., 2018]

840A と共用する方法を選択し，システム全体の軽量や，CH4 濃度を専門に観測する UAV[e.g., Tuzson et化を実現した。この他の詳細については，Chiba et al.

al., 2020]の開発なども活発に行われている。

[2019]と間所ら[2020]を参照されたい。
この UAV システムを導入するための初期経費は約

(b)

(a)

図 1 (a) 秋田県立大学の CO2 観測用 UAV システム，及び (b) この UAV を用いて得られた秋田県大潟村上空の CO2 濃度分布(2021 年 11 月 25 日の事例)。

3

大気化学研究 第 50 号 (2024)

230 万円であり，一度システムを構築すれば高頻度

テムの開発は様々な機関で進んでいるものの，広くでの飛行観測が可能となる。また，全重量は計 12 kg

普及しているとは言えない状況である。今後，UAV程度と軽く，野外への持ち運びに便利である。日本

観測データを科学的な研究に広く利用できるデータの航空法では，UAV の飛行は地表または水面からにするには，プロペラの回転によって発生する鉛直150 m 未満の空域に制限されているが，本学の研究

流の影響など，UAV に起因する濃度算出の不確かさグループではあらかじめ 150 m 以上の空域においてを詳しく調べ，他の観測で得られた濃度データとの比UAV を飛行させる許可を国土交通省より受けている。

較を行う必要がある。

この UAV システムを用いて，2018 年 2 月～2019

謝辞

年 2 月の 1 年間，月に 1～2 回程度の割合で本学大
潟キャンパスの地上から高度 500 m までの CO2 観測

本研究は，秋田県立大学の特別研究費と 2018～を実施した。その結果，夏季に CO2 濃度が下層で低2020 年度科研費(18K18180)の助成を受けて実施さ

く上層で高い傾向となり，寒候期になるとその鉛直勾れた。

配が小さくなるという傾向がみられた[Chiba et al.,2019]。この濃度の季節変化の要因には，植生分布

参考文献の季節性が関わっている可能性が示唆された。また，Andersen, T., Scheeren, B., Peters, W., & Chen, H. (2018), A

この UAV による観測結果を気象庁のシミュレーション

UAV-Based Active AirCore System for Measurements of

結果と比較したところ，夏季に CO2 濃度が低くなり寒Greenhouse Gases, Atmos. Meas. Tech., 11, 2683-2699.

候期に高くなるという季節的特徴が一致した。

Andrews, A.E. et al. (2014), CO2, CO, and CH4 measurements

さらに最近では，CO2 濃度の鉛直分布だけでなく，

from tall towers in the NOAA Earth System Research

水平分布の観測も実施している。大潟キャンパス上Laboratory's Global Greenhouse Gas Reference Network:

空の 3 高度(50 m，100 m，149 m)における 500 m×

instrumentation,

500 m の水平範囲内 9 地点でホバリングを実施し，recommendations for future high-accuracy greenhouse gas

CO2 濃度の水平分布の特徴を解析した。この方法でmonitoring efforts, Atmos. Meas. Tech., 7, 647-687.

は，1 つの高度の水平分布データを取得するのに最Berman, E.S.F., Fladeland, M., Liem, J., Kolyer, R., & Gupta, M.

大 18 分程度の時間を要するため，高度ごとの観測終(2012), Greenhouse gas analyzer for measurements of

了時点で機体を一度着陸させなければならない。そcarbon dioxide, methane, and water vapor aboard anの後，バッテリを交換してから次の対象高度の飛行

unmanned aerial vehicle, Sens. Actuator B Chem., 169,観測を行う。このようにして得られた 2021 年 11 月 25

128-135.

uncertainty

analysis,

and

日の飛行観測結果を図 1b に示す。これは晩秋の事

Chang, C.C. et al. (2018), A study of atmospheric mixing of trace

例であるが，高度 50 m よりも 100 m の方が CO2 濃度

gases by aerial sampling with a multi-rotor drone, Atmos.

が低く，それより上空で濃度が高い傾向を示した。まEnviron., 184, 254-261.

た，50 m，100 m の高さでは 9 地点間のバラツキ(図Chiba, T. et al. (2019), Measuring regional atmospheric CO2

中の横方向のエラーバー)が比較的大きかった。他

concentrations in the lower troposphere with a non-の季節の水平分布の特徴も解析する予定である。

dispersive infrared analyzer mounted on a UAV, Ogata
Village, Akita, Japan, Atmosphere, 10.

5．今後の展望

Egger, J. et al. (2002), Diurnal Winds in the Himalayan Kali

このように，UAV を用いた温室効果ガス観測シス

Gandaki Valley. Part III: Remotely Piloted Aircraft4

大気化学研究 第 50 号 (2024)

Soundings, Mon. Wea. Rev., 130, 2042-2058.

aircraft system to derive CO2 emissions of anthropogenic

Inai, Y. et al. (2018), Balloon-borne tropospheric CO2

point sources, Atmos. Meas. Tech., 14, 153-172.

observations over the equatorial eastern and western Pacific,

Roldán, J.J., Joossen, G., Sanz, D., del Cerro, J., & Barrientos,

Atmos. Environ., 184, 24-36.

A. (2015), Mini-UAV based sensory system for measuring

Inoue, H.Y., & Matsueda, H. (1996), Variations in atmosphericenvironmental variables in greenhouses, Sensors, 15, 3334-

CO2 at the Meteorological Research Institute, Tsukuba,

3350.

Japan, J. Atmos. Chem., 23, 137-161.

Rüdiger, J. et al. (2018), Implementation of electrochemical,

井上誠ら (2017)，ドローン(UAV)を用いた秋田上空の温室

optical and denuder-based sensors and sampling techniques

効果ガス観測，第 23 回大気化学討論会要旨集, 13.

on UAV for volcanic gas measurements: examples from

Ishijima, K., Nakazawa, T., Sugawara, S., Aoki, S., & Saeki, T.

Masaya, Turrialba and Stromboli volcanoes, Atmos. Meas.

(2001), Concentration variations of tropospheric nitrous

Tech., 11, 2441-2457.

oxide over Japan, Geophys. Res. Lett., 28, 171-174.

Sasakawa, M. et al. (2013), Aircraft and tower measurement of

Karion, A., Sweeney, C., Tans, P., & Newberger, T. (2010),

CO2 concentration in the planetary boundary layer and the

AirCore an innovative atmospheric sampling system, J.

lower free troposphere over southern taiga in West Siberia:

Atmos. Oceanic. Technol., 27, 1839-1853.

Long-term records from 2002 to 2011, J. Geophys. Res.

Machida, T. et al. (2008), Worldwide measurements ofAtmos., 118, 9489-9498.

atmospheric CO2 and other trace gas species using

関口大介，岩崎覚史 (2017)，ドローンビジネス参入ガイド，commercial airlines, J. Atmos. Oceanic. Technol., 25, 1744-

翔泳社，303p.

1754.

Sweeney, C. et al. (2015), Seasonal climatology of CO2 across

間所洋和ら (2020)，二酸化炭素の鉛直プロファイルを現North America from aircraft measurements in the

地観測するドローンシステムの試作開発と飛行試験，

NOAA/ESRL Global Greenhouse Gas Reference Network,

計測自動制御学会論文集，56，37-44.

J. Geophys. Res., 120, 5155-5190.

Nakazawa, T. et al. (1995), Measurements of the stratospheric

Tanaka, M., Nakazawa, T., & Aoki, S. (1987), Time and spacecarbon dioxide concentration over Japan using a Balloon-

variations of tropospheric carbon dioxide over Japan, Tellus,

borne cryogenic sampler, Geophys. Res. Lett., 22, 1229-

39B, 3-12.

1232.

Tsuboi, K. et al. (2013), Evaluation of a new JMA aircraft flask

Nakazawa, T. et al. (1997), Aircraft measurements of thesampling system and laboratory trace gas analysis system,

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Atmos. Meas. Tech., 6, 1257-1270.

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Umezawa, T. et al. (2018), Seasonal evaluation of tropospheric

ドローンメカニズムの基礎知識, 鈴木真二監修，日刊工業新聞社, 184p.

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CONTRAIL commercial airliner measurements, Atmos.

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troposphere, Atmos. Meas. Tech., 12, 5639-5653.

Villa, T.F., Salimi, F., Morton, K., Morawska, L., & Gonzalez, F.

Reuter, M. et al. (2021), Development of a small unmanned(2016), Development and Validation of a UAV Based5大気化学研究 第 50 号 (2024)

System for Air Pollution Measurements, Sensors, 16, 2202.
Watai, T., Machida, T., Ishizaki, N., & Inoue, G. (2006), A
lightweight observation system for atmospheric carbon
dioxide concentration using a small unmanned aerial
vehicle, J. Atmos. Oceanic. Technol., 23, 700-710.
Wofsy, S.C., & the HIPPO Science Team and Cooperating
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原稿受領日: 2023 年 11 月 27 日
掲載受理日: 2023 年 12 月 19 日

著者所属：
1. 秋田県立大学 生物資源科学部* 責任著者:
Makoto Inoue <makoto@akita-pu.ac.jp>

6

総説 ―トピックス： 「ドローンを活用した大気環境計測」―

Research Focus

Article No. 050A03

産業用ドローンの開発と環境探査への展開
Development of industrial drones and deployment in environmental
exploration
小野島大介 1 *無人航空機（ドローン）は産業点検に有用な開発余地のある調査ツールである。ドローンに搭載される
GPS やカメラは屋外調査における遠隔化と省人化を実現してきたが，工場などの建造環境には GPS
不可の狭小空間も多く，屋内調査用の小型ドローンが必要となる。筆者は Liberaware 社と連携して，小型ドローンによる建造環境の内部構造の画像検査と合わせて，狭小空間に滞留する環境物質から
建造環境の特性解析を行う探査技術を研究してきた。これまで表面に環境試料のサンプリング機能を付与したプロペラデバイスで粒子状物質の採取と組成分析に成功しており，今後は環境微生物の探査計測と微量分析のための技術確立を目指している。

１．はじめに用した研究事例も紹介する。「建造環境」とはビル，

産業施設のインフラ設備は，定期的かつ広範な点

工場，下水道などの都市空間における構造的環境を検を必要とする。点検結果は必要なメンテナンスの意味する用語であり，地形，植生，気象などの「自然判断材料として有用なデータを提供し，建造物の健環境」との対比として使用される。

全性や従業員の安全性の確保に役立つ。しかし，施2．非破壊検査を用いた建造物の屋外点検設が広範であることや，高所・狭所へのアクセスが容過去 10 年間に，多くの研究が建造物の屋外点検

易でないこと，健康上のリスクがあることなどにより，点検作業は困難を伴う場合が多い。

へのドローンの使用事例を報告している。例えば，産これらの課題の克服に向けて，産業施設のインフ

業 用 ボ イ ラ ー チ ュ ー ブ [Jalal et al., 2017] ， 橋 梁

ラ設備の点検のために無人点検技術を利用する関[Khaloo et al., 2018]，風力発電機[Shihavuddin et al.,

心が高まっており，多くの産業分野においてドローン

2019]などでは，点検員が現場に立ち入ることなく遠が期待されている[Nooralishahi et al., 2021]。ドローン

隔 で 画 像 デ ー タ を 取 得 す る RVI （ Remote Visualの活用は，点検に必要な人員を減らすことができるた

Inspection）がドローンによって実用化されている。こめ，検査時間とコストの削減に役立つ。また，人の手れらは，従来カメラや目視で行っていた非破壊検査の届かない場所や危険な場所に対して，安全で信頼をドローンを用いて実施できる方法に置き換えたもの

性の高い調査結果を提供する。

である。

本稿では，建造物の屋外点検で利用が進む産業

さらに，ドローンの通信の遠隔性，操縦の柔軟性，用ドローンの開発事例とともに，産業活動による大気機能の拡張性などの利点に着目し，RVI 以外の非破汚染の検査技術にドローンを利用した事例を紹介す

壊検査に焦点を当てた研究も行われている。例えば，る。さらに，建造環境の探査計測に小型ドローンを利Matter & Kalai[2018]は金属構造物を検査する超音1大気化学研究 第 50 号 (2024)

図 1 屋内調査用の小型ドローン（外形寸法 191x179x54 mm，重量 185 g）の写真（左）と天井裏飛行の様子（右）。（Liberaware
社プレスリリースより）

波プローブを搭載した独自の壁張り付け型ドローンをンプラーを搭載したドローンを使用し，工業地帯周辺

報告した。彼らは電磁石ユニットと推力を組み合わせで排出された VOC を検出した例が報告されているることで，巨大で高さのある製油所の生産設備にお[Cheng & Yuan, 2022]。鉄鋼加工工場周辺で採取さける超音波探傷試験を実現した。ひび割れは基礎構

れたサンプルからは芳香族炭化水素が，半導体加工

造物への腐食性化学物質の侵入経路を開く可能性

工場周辺で採取されたサンプルからはメタノール，アがあるため，コンクリート構造物のひび割れの検査は

セトン，トルエンが，ガスクロマトグラフィー質量分析

構造物の健全性を確保するために不可欠な点検項により同定された。

目の一つである。

4．小型ドローンを用いた狭所探査
3．大気汚染物質の測定とサンプリング

産業用ドローンは全長 1 m を超える重量 10 kg 以

大気汚染物質の 3 次元的分布を機動的に測定す上の大型モデルが少なくないが，Liberaware 社はフるために，台湾北部の桃園市の環境保護局はドロー

ライトコントローラ基板にフレームが一体化した軽量

ンに各種センサーを搭載して大気測定を行っている。

モデルの小型ドローン（意匠登録済み）を開発した

温度，湿度，PM10，PM2.5，揮発性有機化合物（VOC）（図 1）。レーザーを用いて自己位置を推定しながら濃度を測定するマイクロセンサーが大気汚染ホットゾ

屋内自律飛行を行えるため，ビル天井裏，下水道，ーンにおける大気汚染物質の排出を監視し，産業に地下洞道などの狭小空間でも動画を撮影することが対する排出制限の実施を支援している。

できる。撮影した動画は 3D モデル化，点群化，オル

さらに，ドローンで揮発性ガスを採取して実験室にソ化（パノラマ画像化）して解析できる。操縦コントロ

持ち帰り個々の化学成分を分析するため，ドローン

ーラと映像モニタのアンテナ長を約 10 m 延伸するエ向けのエアサンプラーも開発されている[Chang et al.,

クステンションアンテナを併用すれば，煙突内やエレ

2016]。サンプラーの多くはドローンの下部に搭載さベータ内など電波不良が起きやすい管路内での操れ，飛行の安定性を保ちつつ空気を吸引する。これ

作性も向上する。

らは工業地帯における大気汚染物質の検出や発生

近年は環境物質の計測技術を小型ドローンに組源の特定に役立つと期待される。

み込んだ探査機の開発も展開されている。例えば，

マイクロニードルトラップサンプラーは，ドローンに調査対象となる建造環境の安全性を事前に検証す搭載して VOC 分析用の大気サンプルを採取する代るスクリーニング計測として，有毒ガス検知器を搭載

表的な手段の一つである。ステンレス針に粉末ジビした実験が行われた。この実験では，小型ドローンがニルベンゼン吸着剤が充填されており，ミニ・エア・ポ

飛行中に撮影する動画に一酸化炭素（CO）と硫化水ンプでサンプリングを行う。マイクロニードルトラップサ素（H2S）の濃度をリアルタイム表示させることに加え2

大気化学研究 第 50 号 (2024)

図 2 CO 検知実験のデモンストレーションの様子（左）と濃度表示を操縦者画面に重ねたディスプレイの例（右）。（Liberaware
社プレスリリースより）て，小型ドローンの離陸から着陸までの間の濃度推移をログデータとして保存できることが確認された（図2）。

5．プロペラを利用したエアロゾル粒子のサン
プリング
小型ドローンは機器搭載量と電力消費量がトレードオフの関係にあるため，粉じん計やポンプなどの大型の機器の搭載は困難である。そこで，筆者とLiberaware 社は共同研究を通じて，小型ドローンによるサンプリングに向けたプロペラ研究（プロペラエア
フィルタ）に着手した。プロペラエアフィルタはプロペ

図 3 ハイスピードカメラとシート光源による PIV 撮影（測定時間 1 秒，フレームレート 2,000 fps，観測点距離 5 mm）の実験の様子（上）と解析画面の例（下）。

ラ表面に慣性衝突により微粒子が捕集される構造をもつプロペラデバイス（特許登録済み）である。小型ドローンの飛行時に発生する誘導気流により，プロペラ

セミミクロ天秤を用いた重量測定と電子顕微鏡エネ

表面に張り付けたフィルタが空気中の粒子状物質をルギー分散型 X 線分光装置（SEM-EDS）を用いた表捕集する。

面観察によって進めてきた。PTFE が持つ表面特性

プロペラ回転の粒子捕集に対する有効性は飛行

は空気中の水分吸着を少なく抑え，ポリスチレンラテ

時相当回転数と周囲の気流発生から明らかにするこックス(PSL)標準粒子の曝露実験では重量分析の再とができる。プロペラデバイスの試作品を搭載したドロ現性が高かった。また，電子線照射に伴って発生すーンを飛行時と同等の 17,000 rpm 以上の回転条件

る特性 X 線から微量な金属成分などの分析が可能で動作させた。また，気流状態は粒子画像流速測定だった（図 4）。

法（PIV）による撮影が可能であり，プロペラ周辺の空

プロペラデバイスの試作品を小型ドローンに搭載

気を巻き込む気流が確認された（図 3）。

した飛行試験とともに，捕集物の個別粒子解析を実

粒子状物質のサンプリングを行う場合，エアフィル

施したフィールドワークの報告がある[Onoshima et al.,タの重量評価適性と成分分析適性が求められる。プ2023]。製鉄所炉内と原油蒸留工場煙突内では，主ロペラデバイスの開発では，吸湿性が低く重量変化

要元素と金属元素の分析により，金属粒子などからしにくいポリテトラフルオロエチレン(PTFE)に着目し，採取場所の周辺環境と粒子成分の関係が示唆されプロペラ表面に貼付するフィルタとしての適性評価を，た。

3

大気化学研究 第 50 号 (2024)

7．おわりに
生活環境の維持に向けた環境物質の計測は屋外での定点観測が主流であり，単位時間当たりの大気
汚染物質の濃度や成分の測定が行われてきた。今後はコロナ禍後の社会変化を踏まえ，大気汚染や感染拡大に起因する幅広い健康被害から身を守るために，屋内の環境物質の計測も重要になると考えられる。また，有効なデータソースを集めるための計測デバイスの技術開発が加速し，マーケットを拡張する事
業開発の取り組みも加速することが期待される。

謝辞
この成果は，国立研究開発法人新エネルギー・産

図 4 プロペラデバイスの模式図（上）と SEM-EDS の測定
結果の例（下）。

業 技 術 総 合 開 発 機 構 （ NEDO ） の 助 成 事 業（JPNP20004）の結果得られたものである。

6．バイオエアロゾル分析への展望
参考文献

粒子状物質は化学分析に加えて生物分析の必要性が指摘されており，喘息やアレルギーの増加を説

Bornehag, C. G. et al. (2005), 'Dampness' at home and its

明する環境仮説では，空気中の粒子状物質と環境

association with airway, nose, and skin symptoms among

微生物との相互作用が報告されている[Peccia et al.,10,851 preschool children in Sweden: a cross-sectional

2008]。この相互作用はアレルゲンの効力や病原体

study, Indoor Air, 15, 48-55.
Chang, C.-C., Wang, J.-L., Chang, C.-Y., Liang, M.-C. & Lin,の感染性を高める可能性がある。

M.-R. (2016), Development of a multicopter-carried whole

例えば，粒子状物質への微生物毒素や病原体の収着は生物質量を濃縮し，肺沈着特性にも影響を与

airsampling

apparatus

and

its

applications

inえる[Pandya et al., 2002]。さらに，有機物，金属，エンenvironmental studies, Chemosphere, 144, 484-492.

ドトキシンへの同時曝露はアジュバント効果をもたら

Cheng, W.-H., & Yuan, C.-S. (2022), Identification of emission

し，吸入アレルゲンの効力を増強して感染に対するsource using a micro sampler carried by a drone, Drones, 6,

感受性を増加させる[Ormstad, 2000]。特に呼吸器系

116.

の健康影響と強く相関するのが建物内の湿気である

Heseltine, E., & Rosen, J. eds. (2009), WHO guidelines for[Bornehag et al., 2005]。湿気は環境微生物の増殖や

indoor air quality: dampness and mould, Executive

生存に重要な要因であり，世界保健機関のガイドライ

Summary, pp. xii-xvi.

ンにも記載がある[Heseltine & Rosen eds., 2009]。建Jalal, M. F. A. et al. (2017), Design and development of robotic

造環境の狭小空間は湿気や粒子状物質が多く，人

system for visual inspection of boiler tube inner surface,

流がないため微生物の特徴が保存されやすいことか

Procedia Comput. Sci., 105, 304-309.
Khaloo, A., Lattanzi, D., Cunningham, K., Dell’Andrea, R. &ら，リスク評価管理に向けた調査モニタリングと環境

Riley, M. (2017), Unmanned aerial vehicle inspection of the

分析技術が求められている。

4

大気化学研究 第 50 号 (2024)

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原稿受領日: 2023 年 11 月 9 日
掲載受理日: 2023 年 12 月 4 日

著者所属：
1. 名古屋大学未来社会創造機構* 責任著者:
Daisuke Onoshima <onoshima-d@nanobio.nagoyau.ac.jp >5

第 19 回日本大気化学会奨励賞受賞記念論文

Awarded Accounts

Article No. 050A04

化学気候モデル CHASER を応用した大気微量成分とその変動の研究Studies of atmospheric trace components and their variability byextending the chemistry-climate model CHASER
関谷高志 1 *オゾンやエアロゾル, メタンなどの大気微量成分は, 地球温暖化や成層圏オゾン層，越境大気汚染な
どの全球から領域規模の環境問題を引き起こす原因物質として重要です。このような物質の全球的な変動要因の解明や環境問題への影響評価には, 化学気候モデルの活用が有効なアプローチの一つとなります。しかしながら, 化学気候モデルには, モデル内のプロセス表現の不足や境界条件に用いる排出量推定に起因する大きな不確実性が未だ多く残されています。本稿では, このような課題に貢献するために, 化学気候モデル CHASER を土台として行ってきた新規モデル要素の開発や観測とモデルを融合するデータ同化を通じた, 大気微量成分の全球分布とその変動に関する研究をご紹介いたします。

１．はじめに

2．化学気候モデル CHASER

この度は，日本大気化学会奨励賞を授与いただき,

人間活動から排出される様々な大気微量成分は，誠にありがとうございます。これまでの研究成果をこ

地球温暖化や成層圏オゾン層，越境大気汚染といっのような形で評価いただけたことを大変光栄に思うとた全球から領域規模の環境問題を引き起こす原因とともに，今回の受賞を励みに今後ますます力を入れなっています。特に，近年ではメタン・オゾン・エアロて研究に取り組むべく，身の引き締まる思いです。

ゾルとそれらの前駆体が短寿命気候強制因子

受賞対象となった研究課題は，いずれも化学気候（Short-Lived Climate Forcers; SLCFs）として，ますま

モデル CHASER（Chemical AGCM for Studies for

す注目されるようになってきました [IPCC, 2021]。化

atmospheric Environment and Radiative forcing ）学気候モデルは，そのような物質を対象に，大気質，[Sudo et al., 2002]を土台とした研究です。大きく分け

成層圏・対流圏オゾン，気候変動およびそれらの相て，（１） モデルを用いたプロセスの広域的な影響評

互作用を再現・予測するために開発されている数値

価に関する研究，（２） 大気組成衛星観測のデータモデルです[Morgenstern et al., 2017]。

同化に関する研究が含まれています。本稿では，まCHASER は，東京大学/国立環境研究所/海洋研

ず，化学気候モデル CHASER についての概要を述

究開発機構を中心として開発されている MIROC 気

べ，受賞対象となったこれらの研究についてご紹介さ候モデル[e.g., Tatebe et al., 2019]を土台とした化学気せていただきます。

候モデルです。当初は対流圏光化学過程を主眼に置いたモデルでしたが, 後にエアロゾル・成層圏化

1大気化学研究 第 50 号 (2024)

学も導入され，炭素・窒素循環に関する生物地球化価した結果, 蒸発過程や凝集過程における分子間学過程を含む地球システムモデルとして開発が進め

力が, 粒径分布や硫酸エアロゾル濃度に無視できな

られてきました[Watanabe et al., 2011; Kawamiya et al.,い影響（15~30%）を与えることを示唆する結果が得ら

2020] 。 モ デ ル の 詳 細 に つ い て は , 例 え ば 須 藤

れました[Sekiya et al., 2016]。

[2016] に 詳 し く 記 述 さ れ て い ま す 。 そ れ 以 降 も ,ここで筆者らが開発したモデルは, その後も成層CHASER は, 亜硝酸（HONO）[Ha et al., 2023]や雷

圏エアロゾル注入による気候介入の評価に関するモ

NOx[He et al., 2022]などについて, 継続的にモデル

デル間相互比較プロジェクト（GeoMIP）[Kashimura et

要素の新規開発・改良が進められてきました。本章でal., 2017] や静穏期（火山噴火の影響が少ない時期）

は, そのような研究のうち, 成層圏エアロゾル微物理における成層圏エアロゾルモデル間相互比較プロジ過程および対流圏ハロゲン化学過程をシミュレート可ェクト（ISAMIP）にも参画・貢献しています[Brodowsky

能なモデルを開発し, 全球規模の影響を評価した研et al., in revision]。

究について紹介いたします。
2.2 海洋大気オゾンに対するハロゲン化学の影響
対流圏ハロゲン（Cl, Br, I）が触媒反応を通じてオ

2.1 大規模火山噴火後の成層圏エアロゾル変動における微物理過程の役割

ゾンを破壊することは以前からよく知られています

ピナツボ火山噴火のような大規模な火山噴火は,[Saiz-Lopez & von Glasow, 2012] 。 し か し な が ら ，成層圏に多量の二酸化硫黄（SO2 ）を放出します。

IPCC 評価報告書で対流圏オゾンの気候影響評価に

SO2 から生成される硫酸エアロゾルは短波放射を散使用されるほとんどの化学気候モデルには，対流圏乱することで, 数年スケールの気候変動に大きな影

ハロゲン化学過程が考慮されておらず，対流圏オゾ

響を与えることが知られています[Robock, 2000]。気ンの放射強制力の推定値にはバイアスが含まれる可球観測から報告されるような火山噴火後の粒径分布能性があります[Saiz-Lopez et al., 2023]。また，対流の大粒径方向へのシフト[Deshler, 2008]は, エアロゾ

圏ハロゲンの主要な発生源である海洋上では, 長期

ルの成層圏における滞留時間，放射を介した気候影的な現場観測が困難であり，陸上と比較して観測デ

響, 成層圏オゾン層への影響を考える上で, 大きなータが不足しているため，モデル検証も十分になさ

不確実性要因のひとつとなっています。また, それまれていないのが現状でした。

での CHASER では硫酸エアロゾルの粒径を一定で海洋研究開発機構では研究船「みらい」による長あると仮定していたこともあり, 噴火後の硫酸エアロゾ

年にわたる洋上大気の観測データが蓄積されていま

ル変動の再現性に問題を抱えていました。

した[Kanaya et al., 2019]。そこで筆者らは，CHASER

そこで, 筆者らは，CHASER の硫酸エアロゾルのにトップダウン手法による有機ハロゲン化合物の放出

微物理過程（新粒子生成, 凝結・蒸発, 凝集過程な量 [Sekiya et al., 2020], 無機ハロゲン化合物の放出ど）を新たに導入し, 粒径分布の変化を表現可能にパラメタリゼーション[Carpenter et al., 2013] ，ヨウ素しました。これにより, 衛星観測による成層圏エアロゾ

化学反応過程を導入しました。そして, 洋上大気のル光学的深さ，つくばにおける地上設置ライダーの観測データを CHASER の評価・検証に活用しました。

後方散乱係数, 前述の気球観測におけるエアロゾル

対流圏ハロゲン放出・化学過程の導入により, 洋上

有効半径の 1991 年 6 月のピナツボ火山噴火後の変観測に対する熱帯・亜熱帯域のオゾン濃度の正バイ動をよく再現することができました。さらに，エアロゾ

アスが 67％低減しました。また，ハロゲン放出・化学

ル微物理過程がどのような影響を与えるか詳細に評過程を導入した CHASER に基づく推定から，臭素・2大気化学研究 第 50 号 (2024)

ヨウ素に起因する大気中における気相反応および大過程に大きく影響されるため，モデルの水平解像度

気−海洋境界における不均一反応によるオゾン破壊に依存することが知られています[Valin et al., 2011;

は，全オゾン総消失量の 22%に達すると推定されま

Yamaji et al., 2014]。しかしながら，従来の対流圏化した [Sekiya et al., 2020]。ただし，海洋・海氷からの学再解析[Miyazaki et al., 2015]は，約 300 km の粗ハロゲン放出過程やエアロゾル上における不均一反い水平解像度を採用していたため，NOx 排出量逆応過程には未だ大きな不確実性が伴っています。今推定に対するモデルバイアスの影響が懸念されてい後は洋上におけるハロゲン化学種の観測[Takashimaました。

et al., 2022]を利用したモデルの改良が重要だと考え

そこで，モデル解像度に起因するバイアスを調査するために，まず，水平約 60 km まで高解像度化しています。

た CHASER を構築し，Aura 衛星に搭載されている
Ozone Monitoring Instrument （ OMI ） に よ る 対 流 圏

3．CHASER を土台とした大気組成衛星観測のデータ同化に関する研究

NO2 気柱量の観測データを用いて詳細な評価を行いました。その結果，約 300 km から 60 km まで高解

データ同化は, 観測値とシミュレーションから, 双像度化することにより，小規模な大気輸送・化学プロ

方の誤差を考慮し，尤もらしい値を推定する技術でセスの解像（例えば，VOC-limited の化学レジームのす。前章で述べたような観測データによる比較・検証

解像）を通じて，特にメガシティにおけるモデルの過を行うだけでなく，大気化学分野においても, 気象再小評価が大きく改善されることを確認しました（例えば,解析と同様に，観測データと数値シミュレーションとを

北京では 67%, サンフランシスコでは 73%のバイアス

統合し, 長期的な再解析データを構築する研究が展低減）[Sekiya et al., 2018]。

開されるようになってきました[e.g., Inness et al., 2019]。

さらに, 高解像度版の CHASER を土台としたデー

国内においても，CHASER を土台とした大気組成デタ同化システムを構築し，水平解像度に伴うモデル

ータ同化システムとそれを用いた対流圏化学再解析

不確実性が NOx 排出量逆推定に与える影響を評価

デ ー タ セ ッ ト （ Tropospheric Chemistry Reanalysis

しました。高解像度システムによる NOx 排出量逆推

version 2, TCR-2）が構築されています[Miyazaki et al.,

定から，上記で述べた小規模なプロセスの解像に起2020]。本データセットでは，先進的なデータ同化手因するモデル誤差により，従来の水平解像度（約法のひとつであるアンサンブル・カルマンフィルタを用いているため，異なる場所・時間の異なる物理量の300 km）のデータ同化は，メガシティでは最大 40%，状態を最適化できる利点を活かし，複数化学種の観中程度までの汚染域においても平均 15%過大評価

測データを用いたオゾン前駆物質の排出量逆推定であったことが示唆されました[Sekiya et al., 2021]。

を世界に先駆けて行っています。本章では, TCR-2 を
3.2 TROPOMI および OMI 対流圏 NO2 衛星観測によ応用した研究について，紹介いたします。

る対流圏化学システム制約の評価
Aura/OMI などの衛星観測は対流圏 NO2 気柱量

3.1 メガシティから全球スケールのシームレスな窒素の全球分布を把握する上で，貴重な情報を提供して酸化物の排出量解析
窒素酸化物（NOx）は対流圏オゾンや硝酸塩エア

きました。2017 年 11 月に OMI の後継センサにあた

ロゾルの主要な前駆物質であり，メタンの大気寿命をる Sentinel-5 Precursor 衛 星 搭 載 の Tropospheric

決定する大気酸化能に対し重要な役割を果たします。

Monitoring Instrument（TROPOMI）が打ち上げられました。水平分解能や S/N 比のスペック上では，NOx のモデル再現性能は非線形な大気輸送・化学
3大気化学研究 第 50 号 (2024)

TROPOMI は OMI より優れていることはわかっていま

二次的に生成されるエアロゾルに関しては評価されしたが [Veefkind et al., 2012]，分解能や導出アルゴリていませんでした。

ズムに伴う観測誤差，観測の空間被覆率を勘案した

筆者らは，これまでに構築した CHASER を土台とTROPOMI と OMI の対流圏化学システム制約に対した TROPOMI NO2/SO2 観測のデータ同化システム

する寄与の系統的な評価はなされていませんでした。

を活用し，まず，エアロゾル前駆物質である NOx およ

そこで筆者らは，TROPOMI の対流圏 NO2 気柱量び SO2 排出量のロックダウンによる変化量を逆推定しプロダクトの開発機関であるオランダ王立気象研究ました。そして，CHASER による数値シミュレーション所（KNMI）との共同研究により，CHASER データ同から, 硫酸塩・硝酸塩・アンモニウム塩エアロゾルが化システムを用いた OMI NO2 と TROPOMI NO2 プロ

主要汚染領域において，8~21％減少すると推定しま

ダクトが対流圏化学システムの制約に与える影響のした。さらに, これらのエアロゾルの減少幅が放射収系統的比較を行いました。データ同化に用いていな支に与える影響も評価し，+0.14 W•m-2 の強い正の放い地上観測・航空機観測を真値とした場合の NO2 と射強制力をもたらすと推定しました [Sekiya et al.,

オゾン濃度の平均二乗誤差の TROPOMI NO2 のデ

2023]。これは，同期間の CO2 排出量の減少による冷ータ同化による減少（NO2： 12~84%, オゾン: 7~40%）

却効果（-0.025 W•m-2）[Forster et al., 2020] がエアロ

は，OMI NO2 のデータ同化（NO2： 2~70%，オゾン:

ゾル量の減少による加熱効果によって打ち消されて

1~22%）と比較して，大きいことが示されました。さらいたことを，衛星観測データに基づいて明らかにしたに，これらの改善は水平分解能の向上と汚染域ではもので，気候変動緩和策の効果の実証に対して重要

測定誤差（主に傾斜気柱量の導出に関わる誤差）のな示唆を与える結果だと考えています。

改善に起因することを明らかにしました [Sekiya et al.,

4．おわりに2022]。

近年，産業革命以前からの気温上昇幅が 1.5℃に
3.3 COVID-19 パンデミックに伴うロックダウンが二次迫る中，緩和策に即効性のある SLCFs の重要性も高

生成無機エアロゾルと放射収支に与えた影響

まってきていると感じています。その一方で，SLCFs

新型コロナウィルス（COVID-19）感染の拡大を抑の気候影響評価に利用される数値モデル，データ同制するために，世界各国で実施されたロックダウン

化を用いた再解析データセットには，様々な制限に（都市封鎖）中には, 大気汚染の急速な変化が報告

よって多くの解決すべき課題が残されているのが現されました [e.g., Gkatzelis et al., 2021]。大気汚染・気状です。また，個々の観測研究から得られる知見を候緩和策の効果を評価する場合には，中長期的なモデル改善に反映させることも容易ではありません。

気候変動の影響を受けるため，人間活動と大気汚染

データ同化は観測とモデルをつなぐ架け橋となる手

状況・気候影響との関係は必ずしも明らかではありま法のひとつですが，今後は衛星観測のみならず，よりせん。しかし，本事例では急速な変化が発生したた

精度の高い現場観測とモデルの融合を進め，現象・

め，人間活動以外の要因の影響が小さく，人間活動

プロセス解明に資する研究を展開していきたいと思っと大気汚染状況・気候影響との関係に関する知見をています。さらに，最近では地球システムモデルの開得ることが期待できます。微量気体成分やエアロゾル

発・応用研究にも関わるようになっていますが，観測全体の濃度については観測データに基づくロックダとモデルの融合により得られた知見を将来予測にもウ ン の 影 響 評 価 が 多 く な さ れ た 一 方 で [e.g.,

反映させることを通じて，大気化学分野が社会的にMiyazaki et al., 2021; Hammer et al., 2021]，大気中で求められる役割を果たすことに貢献できればと考えて4

大気化学研究 第 50 号 (2024)

います。

Ha, P. T. M. et al. (2023), Implementation of HONO into thechemistry–climate model CHASER (V4.0): roles in

謝辞

tropospheric chemistry, Geosci. Model Dev., 16, 927–960.

本稿でご紹介した研究は多くの方々のご指導・ごHammer, M. S. et al. (2021), Effects of COVID-19 lockdowns

支援により実施することができました。学部・修士・博on fine particulate matter concentrations, Sci. Adv., 7,

士課程の指導教員である名古屋大学の須藤健悟先

eabg7670.

生には，モデル研究者としてのイロハをご指導いただ

He, Y., Hoque, H. M. S., & Sudo, K. (2022), Introducing new

き, 深く感謝しております。NASA ジェット推進研究

lightning schemes into the CHASER (MIROC) chemistry–

所の宮崎和幸さんにはデータ同化研究だけでなく,climate model, Geosci. Model Dev., 15, 5627–5650.

研究者として大事なことを多く教えていただきました。

Inness, A. et al. (2019), The CAMS reanalysis of atmospheric

オランダ王立気象研究所の Henk Eskes さんにもcomposition, Atmos. Chem. Phys., 19, 3515–3556.

TROPOMI NO2 プロダクトの活用に際して多大なご支

IPCC (2021), Climate Change 2021: The Physical Science Basis.

援をいただきました。また，日頃よりお世話になってContribution of Working Group I to the Sixth Assessment

いる海洋研究開発機構の金谷有剛さん，滝川雅之さReport of the Intergovernmental Panel on Climate Change,

んをはじめ, 関連グループの皆様, 名古屋大学でのCambridge University Press, doi:10.1017/9781009157896.

学生・博士研究員時代にお世話になった皆様に御Kanaya, Y. et al. (2019), Ozone and carbon monoxide

礼申し上げます。今回の受賞を励みに，大気化学研

observations over open oceans on R/V Mirai from 67° S to

究コミュニティの発展に貢献できるよう，より一層力を

75° N during 2012 to 2017: testing global chemical

入れて研究に取り組んでいく所存です。今後ともご指reanalysis in terms of Arctic processes, low ozone levels at

導・ご鞭撻のほど，どうぞよろしくお願い申し上げます。

low latitudes, and pollution transport, Atmos. Chem. Phys.,
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大気化学研究 第 50 号 (2024)

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原稿受領日: 2023 年 12 月 4 日

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掲載受理日: 2024 年 1 月 9 日

tropospheric chemistry analysis. J. Adv. Model. Earth Syst.,
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著者所属：
1. 国立研究開発法人 海洋研究開発機構 地球環

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6

第 19 回日本大気化学会奨励賞受賞記念論文

Awarded Accounts

Article No. 050A05

ペルオキシラジカルの速度論的研究およびその大気化
学への応用
Kinetic study of peroxy radicals and its application to atmosphericchemistry
河野七瀬 1 *HOx サイクルを構成するペルオキシ（HO2, RO2）ラジカルは，対流圏オゾンの生成に深く関与する重要な化学種であり，これらの気相・不均一反応の正確な情報を得ることは，対流圏オゾン濃度変動の要
因理解や，大気モデル計算の精度向上に繋がる重要な課題である。本稿では，これまで検出効率の低かった有機ペルオキシラジカルを FAGE-LIF システムの改良により高効率に検出し，NO2 との化学反応速度定数を逆反応も含めて決定したので，報告する。さらに，HO2 ラジカルと実大気エアロゾルの不均一反応が，対流圏オゾン生成へどの程度影響を与えるのか，エアロゾルへのリアルタイム取り込
み係数測定結果から評価を行ったので紹介する。

１．はじめに

在も，実験結果を通じ，大気中でどのような化学・物

この度は日本大気化学会奨励賞という素晴らしい理現象が起こっているのかを考察出来ていることを大賞を頂きまして，大変ありがとうございます。昨年度よ

変ありがたく感じております。本稿では，受賞テーマ

り，近畿大学で研究室を立ち上げ，学生とともにスロとなりましたペルオキシラジカルの検出，また，その化

ーペースながらも何とか研究を進めよう，としているタ

学反応の大気化学における意味合い，さらに，実大イミングでの受賞となり，私自身大きな心の励みにな

気観測から得られた結果についても紹介させて頂きりました。また，しっかりと，一研究者として日本の大ます。

気化学，学術研究に貢献できるよう，引き続き努力し
私 自 身 は ， 学 部 時 代 よ り 気 相 反 応 の kinetics ，2．ペルオキシラジカルの対流圏における化学反応

dynamics を研究中心とした研究室に入り，博士課程

ペルオキシラジカルと呼ばれる HO2，RO2 ラジカルまで過ごしました。大気化学や燃焼化学で重要な素は，大気の酸化プロセスの中で形成され，対流圏オ反応を対象とし，レーザー分光法を用いて，特に振ゾンや二次有機エアロゾルの生成にも関与する対流

動準位選択的なラジカル反応の観測を行って参りま

圏化学において最も重要な化学種のひとつですした。高い振動励起状態のラジカルは上層大気や燃[Lightfoot et al., 1992; Orlando & Tyndall, 2012]。例

焼中に存在し，そのような環境下でどのように原子分

えば，最もシンプルな有機ペルオキシ（RO2）ラジカル

子が振る舞い，化学反応が進行するかを実験結果かである CH3O2 は主にメタン（CH4）の OH ラジカルによらイメージすることは，非常に魅力的なものでした。現

る酸化反応によって生成します。

ていかなければならない，と身の引き締まる思いです。

1大気化学研究 第 50 号 (2024)

CH4 + OH ® CH3 + H2O(R1)

な化学種との反応速度定数が決定されてきました。しCH3 + O2 ® CH3O2(R2)

かし，OH ラジカルの蛍光検出に関し，大気圧条件下

非常に高い酸化力をもつ OH ラジカルは，反応（R1）では衝突による消光速度が非常に速いため，低圧条のような H 引き抜き[Atkinson, 2003]や，多重結合をも件下以外での蛍光検出は難しいという欠点がありまつ炭化水素への付加反応によって，大気中の様々し た 。 そ こ で 近 年 ， Fluorescence assay by gas

な VOC をアルキルラジカルに変化させ，引き続く O2

expansion（FAGE）システムと LIF 法を組み合わせたとの反応により，RO2 ラジカルを生成します（R2）。つ手法（FAGE-LIF システム）が大気化学分野で構築さまり，植物や人間活動から放出される様々な VOC にれました。これは大気圧条件下にある反応セルからより，対流圏には多種多様な RO2 ラジカルが存在す

一部のサンプルガスを小さなピンホールを通して低ることになります。

圧の検出セルに導入し，検出セルに probe レーザーRO2 ラジカルの消失過程に関しては，その大気質

光 を 照 射 す る こ と で LIF を 検 出 す る 手 法 で すに依存することが知られています。清浄大気中では，[Sadanaga et al., 2004]。この手法により，OH ラジカル

主に HO2 や RO2 ラジカル同士の自己反応により消失の実大気中における反応性が様々な国や地域で測し，その大気寿命は比較的長いことが報告されてい定 さ れ ま し た [Fuchs et al., 2017; Li et al., 2020;

ます[Peeters et al., 2009]。一方，NOx 濃度の高い都

Ramasamy et al., 2016; Whalley et al., 2016; Yoshino

市域を中心とした汚染大気においては，RO2 は主に

et al., 2006]。さらに，非蛍光分子である HO2 ラジカル

NO との反応により消失し，RO ラジカルおよび NO2 をに関しても，ピンホールから検出セルに導入する間生成します。RO ラジカルは引き続く反応により HO2 ラに NO を添加することで，化学反応により OH ラジカ

ジカルを放出し，HO2 ラジカルも NO と反応することでルに変換し，HO2 ラジカルを OH ラジカルとして高感NO2 および OH ラジカルを生成します。OH ラジカル度で観測することが可能となりました[Miyazaki et al.,の VOC 酸化から始まるこの一連の反応（HOx サイク2013]。同様の手法により RO2 ラジカルに関しても反ル）から放出される NO2 は，光化学反応により O3 を応性測定が試みられてきましたが，特定の RO2 ラジ生成するため，対流圏オゾンの主な発生プロセスにカルに限定され，特にアルカンや比較的小さな VOC

なっています。つまり，サイクルを構成する OH, HO2

由来の RO2 ラジカルに関しては化学変換後の OH ラ

そして RO2 ラジカルの動態を調査することは対流圏ジカルの検出効率が低いことが報告されていました

オゾンの生成機構解明に繋がる重要な研究課題で[Fuchs et al., 2011; Hard et al., 1984; Hard et al., 1979;

す。

Onel et al., 2017; Whalley et al., 2013]。この原因としては，HO2 ラジカルは NO 反応により一段階で OH ラ
ジカルを生成しますが，RO2 ラジカルは OH ラジカル

3．RO2 ラジカル検出手法の構築

へと多段階の反応を進める必要があり，また，RO +RO2 は対流圏オゾンの生成に深く関与するにもか

O2 反応が非常に遅いためでした[Atkinson et al.,

かわらず，その検出効率の低さから，大気条件下で1997; Orlando et al., 2003]。そこで，本研究では，反の化学反応速度やメカニズム調査は多くないのが現

応セルと検出セルの間の化学変換領域を拡張し，大状です。一方，HOx サイクルの開始剤である OH ラジ

過剰の O2 を添加できるよう，FAGE-LIF システムを改カルに関しては，その蛍光特性を利用し，1980 年代良しました。これにより，RO2 ラジカルから OH ラジカ

頃 よ り レ ー ザ ー 誘 起 蛍 光 （ LIF: Laser-Induced

ルへの変換効率を劇的に向上させ，OH ラジカルのFluorescence）を用いた高感度な検出法により，様々

LIF を用いてこれまで検出効率の低かった RO2 ラジ

2大気化学研究 第 50 号 (2024)

カルを高効率に検出することに成功しました。RO2 ラ度減衰(図 1 最下段，およそ 0.4 s 以降)が観測されまジカルは，反応セル内に対象とするラジカルの前駆した。これは，生成した CH3O2NO2 の熱分解のプロセ物質である VOC を添加し，OH ラジカルによる酸化スにより，CH3O2 ラジカルの濃度変化が，一次指数関反応により生成しました。また，OH ラジカルは，O3，

数的な減衰のみでは記述出来ないことを示していま

H2O をゼロガスとともに反応セル内へ添加し，そこにす。そこで本研究では，正反応と逆反応の両過程を

解離レーザー光を照射することで O3 の光解離，また考慮した RO2 の濃度時間変化の式を立てました（式H2O との後続反応を利用し生成しました。このシステ1, 2）。
[RO2] = [RO2]0 ´ (k1 + kd + A)/(A - B) ´ exp(Bt) –ムを用いることにより，１つの実験装置で様々な RO2
ラジカルの反応性測定が可能となります。また，フィ[RO2]0 ´ (k1 + kd + B)/(A - B) ´ exp(At)ールドワークでの使用により，RO2 ラジカルの実大気

A および B はそれぞれ(1)

A, B = [-(k1 + k2 + kd + kd’) ± {(k1 + k2 + kd + kd’)2 –中における HOx サイクルへの寄与や，エアロゾルとの不均一反応による消失過程を高効率に観測すること

4(k2kd + k1kd’ + kdkd’)}1/2] ÷ 2が可能となり，大気化学分野における新しい知見のここで，k1，k2 はそれぞれ RO2 と RO2NO2 の消失速度，

発見に繋がる可能性があると考えています。

また，kd，kd’はそれぞれ RO2 と RO2NO2 の拡散速度(2)です。kd は NO2 を添加していない条件下での RO2 濃

4．RO2 + NO2 反応速度の測定

度時間変化の一次指数関数フィッティング解析から化学変換法と FAGE-LIF システムを組み合わせた決定することが出来ますが，RO2NO2 の拡散速度 kd’

手法により，RO2 ラジカルの高感度な検出が可能とな

は RO2 ラジカルの拡散速度と分子量比から見積もりったため，RO2 の化学反応の中でも代表的な NO2 とました。また，このフィッティング解析はパラメーターの反応速度測定を行いました（RO2 + NO2 + M ⇄が多いため，本研究では，グローバルフィッティング

RO2NO2 + M）。NO2 との反応により生成する錯合体

Relative concentration of CH3O2 (arb.)

RO2NO2 の一部は，その安定性から，長距離輸送された後に熱分解し，再び NO2 を放出するという NOx
リザーバーとして働くことが知られています[Murphy etal., 2004]。特に R 部分がアシル基（R’CO-）であるペルオキシアシルナイトレイト（PANs: R’C(O)O2NO2）の寿命は低温の上層大気で数カ月と長く，また，
HO2NO2 と CH3O2NO2 に関しても，合わせて上層大
気の NOy の約 30%を占めると報告されており，RO2反応の中でも NO2 との反応は重要な反応のひとつです[Atkinson et al., 2007]。
まず初めに，最もシンプルな CH3O2 ラジカルと NO2の反応実験を実施しました。様々な NO2 濃度条件下
での RO2 濃度時間変化を測定した結果，NO2 濃度が低い条件下では，一次指数関数に従い消失しているのが観測されましたが，NO2 濃度が高くなるにつれて，

101[NO2] = 0 molecules/cc
10

0

101
1.1×1012
100
101
2.2×1012
100

0

0.2

0.4
0.6
Time (s)0.8

図 1 各 NO2 濃度条件下における CH3O2 ラジカルの濃度時間変化。赤線は式(1)を用いて行ったフィッティング
結果。

速い濃度減衰(図 1 最下段，0 – 0.2 s 辺り)と，遅い濃3大気化学研究 第 50 号 (2024)

解析法を用い，RO2 の消失速度 k1 は NO2 濃度に依存，RO2NO2 の消失速度 k2 は NO2 濃度に依存しな

5．HO2 ラジカル不均一反応が及ぼす対流圏
O3 生成への影響評価

いようにフィッティング解析を行いました。その結果，

これまでに述べた化学変換法と FAGE-LIF システ

CH3O2 + NO2 + M ⇄ CH3O2NO2 + M の正反応と逆ムを組み合わせた手法は，前述の通り，HO2 ラジカル

反応の速度定数を(3.9 ± 0.3) ´ 10-12 cm3 molecule-1の反応性観測にも応用され，実大気中における消失

s-1，2.0 ± 0.6 s-1 とそれぞれ決定することに成功しま

速度が測定可能となってきました[Miyazaki et al.,した。正反応に関しては，大気圧条件下でのこれま2013]。中でも，HO2 ラジカルのエアロゾル等による不での報告値と非常に良い一致を示し，RO2 の反応を

均一反応は，HOx サイクルを停止させる，つまり，対正確に観測出来ていることを証明することが出来まし

流圏オゾン生成を抑制させる可能性があるため，た [Bacak et al., 2006; Bridier et al., 1992;

HO2 ラジカルの消失過程全体に対してどの程度寄与

Ravishankara et al., 1980; Sander & Watson, 1980;

しているのか，重要な論点でした。共同研究者である

Wallington et al., 1999] 。 ま た ， 同 時 に 決 定 し たZhou らは，粒子濃度濃縮装置を構築し，さらに，

CH3O2NO2 の熱分解速度に関しては，室温大気圧条

FAGE-LIF システムと組み合わせることで，京都市内

件下での初めての計測となりましたが，高温および低の実大気エアロゾルへの HO2 ラジカルの取り込み係

温実験からの予測値と近い値となりました[Bahta et al.,数をリアルタイムに計測する事に成功しました[Zhou1982; Bridier et al., 1992; McKee et al., 2016; Zabel etet al., 2020]。私は，さらに，上記の取り込み係数を用al., 1989]。

いて，HO2 ラジカルの不均一反応が対流圏 O3 生成

観測および解析手法が確立したため，エタン由来にどの程度寄与するのか解析致しました[Kohno et al.,の C2H5O2 ラジカルと NO2 の化学反応に対しても実2022]。その結果，京都市内のような NOx 濃度が比較験を行い，それぞれ正反応と逆反応の反応速度定

的低い地域では，HOx サイクルを回転させる HO2 +数を決定しました[Kohno et al., 2020]。これらの反応

NO 反応速度に対し，不均一反応による消失速度が速度に関する実験報告は数例しかなく，大気圧室温

10 分の 1 であっても O3 生成能に影響を与え得ること

条件下での測定は最初の報告でした[Elfers et al.,を明らかにしました。これは，O3 が連鎖反応により生1990; Ranschaert et al., 2000; Zabel et al., 1989]。ま成されるため，たとえ不均一反応による消失の速度

た，プロパン（C3H8），プロペン（C3H6）由来の RO2 にが遅い場合でも，NOx 濃度が低い地域では十分に関しても実験を行い，それぞれの速度定数を決定しO3 production potential (arb.)

ました。その結果，炭素数が 3 つまでは，R の炭素数が増えるにつれ平衡定数は小さく，つまり，逆反応の速度が速くなり，大気中における錯合体の寄与は小
さくなりました。しかしながら，Zabel らは低温（253 K,
800 mbar）では，炭素数 4 をピークに再び RO2NO2 の分解速度が遅くなると報告しており，室温大気圧条
件下でも， R 依存性が同様に表れるのかを明らかにする必要があると考えております[Zabel ey al., 1989]。

w/o Aerosol
w/ Aerosol

20
10
0

21

22

23 24 25 26
Auguste date (JST)27

28

また，本手法を用いて様々な RO2 反応を観測するこ
図 2 O3 生成ポテンシャルの変動(2018/8/21 – 8/27)。青×印は HO2 ラジカルのエアロゾルへの取り込みを考慮しない場合，赤丸は考慮した場合。NO 平均濃度は，8/20 –8/ 23 までが 0.5 ± 0.5 ppb，8/24 - 8/30 が 1.4 ± 1.7 ppb。

とは，複雑な RO2 ケミストリーの定量的，定性的理解への貢献に繋がると考えております。

4

大気化学研究 第 50 号 (2024)

HOx サイクルが回転しており（5 ~ 10 回），影響が大としても沢山助けて頂きました。私はつい目前の実験きくなり得るということです。本研究では 2018 年京都

テーマのみ考えてしまいがちなのですが，研究を大夏季における HO2 ラジカルのエアロゾルへの取り込

きな枠組みで考えることの大切さや，他の研究者と協み（観測期間における平均消失速度 k’HO2 = 0.0017

力し補い合いながら物事を進めることのパワフルさを± 0.0015 s-1）が，O3 生成ポテンシャルをおよそ 17%

教えて頂きました。また，二回の出産を経て，育休明減少させることを明らかにしました（図 2）。現在，対流

けも子供の体調不良や予防接種などで時間を奪わ

圏オゾン濃度が増加している都市域では基本的にれがちだったにもかかわらず，研究者を続けられていNOx 濃度が高く，HOx サイクルはほとんど回転しませるのも梶井教授のお陰です。子育てをしながら研究ん。このような場合，直接 HO2 ラジカルのエアロゾル者として働くことはまだ始まったばかりですが，1 つの取り込みが対流圏オゾンへ大きな影響を与える可能大きなチャレンジだと思い，今後も引き続き頑張って性は低いと考えられます。これは，NOx 濃度が非常にいこうと考えています。また，このチャレンジがいつか低い（< 0.3 ppb）場合のみエアロゾルの HO2 ラジカル

下の世代へも何かの形で活きたら，とも思います。他

取り込みが大気組成へ影響を与え得るという先行研にも日々お世話になっている方々のお名前を挙げる

究とも良い一致をしています[Whalley et al., 2021]。今とキリがありませんが，特に京大梶井研でお世話にな

後，より大気汚染が改善されることで，NOx 濃度が都りました方々には，妊娠中や子育てで大変な際にも市域でも減少した際，粒子濃度に依存して HO2 ラジ

多くのサポートをして頂き，大変感謝しております。こカルの不均一消失の影響が表れる可能性を示唆しれまで頂いた励ましや助けに応えられるよう，引き続ており，引き続き研究を進めていく必要があります。まき研究を発展させていけたら，と思います。また，一た，HOx サイクルは HO2 だけでなく，RO2 ラジカルも研究者として，大変僅かな力ではありますが，我が国同様の働きをすることから，RO2 ラジカルのエアロゾの大気化学，そして学術研究に少しでも貢献出来

ルへの取り込み過程も評価することは，HOx サイクル

るよう，尽力していく所存です。今後ともご指導の完全理解に繋がると考えています。

ご鞭撻のほど，どうぞよろしくお願いいたします。

6．おわりに参考文献

現在は，博士課程を卒業し 10 年近くになりますが，

Atkinson, R. (2003), Kinetics of the gas-phase reactions of OH

卒業後も好きな研究を続けられている状況を大変あradicals with alkanes and cycloalkanes, Atmos. Chem. Phys.,

りがたく感じております。ただ，続けられるところまで，

3, 2233.

と思いながら必死に続けて参りましたが，私個人だけ

Atkinson, R. et al. (1997), Evaluated kinetic, photochemical andの力では研究生活を維持することは不可能でした。

heterogeneous data for atmospheric chemistry .5. IUPAC

これまでも多くの方の励ましや助けを頂くことで困難

Subcommittee on Gas Kinetic Data Evaluation forを乗り越えることが出来たと思います。広島大学 山

Atmospheric Chemistry, J. Phys. Chem. Ref. Data, 26(3),

﨑勝義教授には純粋な研究の面白さや，実験を緻

521-1011.

密におこなうことの大切さを教えて頂きました。学生

Bacak, A. et al. (2006), Kinetics of the CH3O2 + NO2 reaction:

時代には無茶苦茶な時間管理でありましたが，思うA temperature and pressure dependence study using

存分に，実験，解析，ディスカッションをさせて頂いた

chemical ionisation mass spectrometry, Chem. Phys. Lett.,

事が今に繋がっていると感じております。また，京都

419(1-3), 125-129.

大学 梶井克純教授には，研究者として，また，個人

Bahta, A., Simonaitis, R., & Heicklen, J. (1982), THERMAL-

5大気化学研究 第 50 号 (2024)

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大気化学研究 第 50 号 (2024)

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原稿受領日: 2023 年 12 月 19 日

system of OH reactivity in the atmosphere by using a laser-

掲載受理日: 2024 年 1 月 11 日

induced pump and probe technique, Rev. Sci. Instrum.,75(8), 2648-2655.

著者所属：
1. 近畿大学 理工学部

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7会員からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 050N01

第 10 回酸性雨国際会議 ACID RAIN 2020 の開催報告
黒川純一 1*，佐瀨裕之 1，佐藤啓市 12023 年 4 月 18 日（火）から 21 日（金）までの日程

セッションの座長や会場運営などを担った。組織委で，第 10 回酸性雨国際会議（The 10th International

員会（Organizing Committee）事務局は，東アジア酸

Conference on Acid Deposition, ACID RAIN 2020 ─

性雨モニタリングネットワーク（EANET）のネットワーク

The Future Environment and Role of Multiple Air

センターでもあり，新潟市西区に所在するアジア大気

Pollutants ─）が朱鷺メッセ新潟コンベンションセンタ

汚染研究センター（ACAP）が担い，会場手配，参加

ー （ 新 潟 市 中 央 区 万 代 島 ） で 開 催 さ れ た 。 ACID

登録・会計管理等を含む全ての事務処理を行い，期RAIN “2020”から察せられる通り，本国際会議は間中は職員の総力を挙げて会議の運営に当たった。

2020 年に開催の予定であったが，新型コロナウイル

本会議の午前中は，総会形式（Plenary session）でス感染症（以降 COVID-19）の影響のため，数度の延国際的に活躍する研究者による基調講演（表 2 参照）

期及び開催方式の見直しを余儀なくされ，最終的にが行われ，続いてポスターセッションが行われた。午現地・オンラインを組み合わせたハイブリッド形式で後は，分科会形式（Breakout sessions）を採り，三つの実施することとなった。当初予定より約 3 年近く遅れ

会場に分かれて 20 のセッション（表 3 参照）に対するての開催となったが，同じく COVID-19 により延期と口頭発表が行われた。総会と同じ最も広い会場におなった東京オリンピックと同様に，名称に 2020 を残す

ける分科会では，ハイブリッドセッションとしてオンライこととした（過去の開催史は表 1 参照）。

ンによる発表も行われた。通信トラブルによる進行の本会議は，共催機関として，国内から日本大気化

遅延は何度か生じたものの，当日予定されていた発学会，大気環境学会，生物地球化学研究会，日本

表は全て無事に行われた。また，会合間際に発表キ

陸水学会，日本土壌肥料学会，国際から IUFROャンセルの連絡が入るケースもあったが，個々の発表(International Union of Forest Research Organizations,の質疑時間の延長，セッションテーマに対する総合

Unit 8.04.00: Impacts of Air Pollution and Climate

討論の時間を設けるなどの工夫をして，会合が有意

Change on Forest Ecosystems)，後援機関として，日本義になるように努めた。

生態学会，日本地球化学会，日本地球惑星科学連表 1 酸性雨国際会議 ACID RAIN の開催史

合，日本森林学会，森林立地学会，水文・水資源学

Year

Place

会，日本水環境学会，環境経済・政策学会，及び，多くの会議スポンサーからの支援を受けて実施され

2023
2015

Niigata, Japan
Rochester, USAた(https://www.acidrain2020.org 参照)。実施主体とな

2011

Beijing, China

った科学運営委員会（Scientific Steering Committee）

2005
2000

Prague, Czech Republic
Tsukuba, Japan

1995

Göteborg, Sweden

Advisory Board）には海外の研究者が約 30 名参画し，

1990
1985

Glasgow, Scotland, UK
Muskoka, Ontario, Canada

会議テーマの設定，セッション・トピックの提案，投稿

1980

Sandefjord, Norway

された要旨の査読，プログラムの作成，会議当日の1975

Columbus, Ohio, USAには日本国内の研究者が約 40 名，また，それを支援する国際科学諮問委員会（International Scientific1大気化学研究 第 50 号 (2024)

表 2 基調講演の講演者及び講演タイトル

講演者

講演タイトルProf. Charles T. Driscoll: Syracuse University,

Recovery of terrestrial and aquatic ecosystems in theUSA

U.S. from declining acidic deposition

Prof. Joshua S. Fu: The University of Tennessee,

Improving global estimates of atmospheric depositionUSAthrough model-measurement fusion approaches

Prof. Lingli Liu: Institute of Botany, Chinese
Academy of Science, China

Anthropogenic aerosol alters plant photosynthesis,
transpiration and growth
Tropospheric ozone variability and its effects on

Prof. Madhoolika Agrawal: Banaras Hindu

vegetation and crop plants in the Indo Gangetic Plain

University, India

region of India

Prof. Kentaro Hayashi: Research Institute for

Atmosphere-land interaction aspects of the nitrogen

Humanity and Nature, Japan

issue

Prof. Shuxiao Wang: Tsinghua University, China

Development and applications of air benefit, cost andattainment assessment system

表 3 分科会セッション

セッションタイトル

備考

S1A

Emissions and their Evaluation by Monitoring and Modeling

S1B

Atmospheric chemical and physical processes

S2A

Long-range Transport and Modeling

S2B

Long-range Transport and Modeling

S3A

Urban and regional air pollution by multiple pollutants in Asia

S3B

Air pollution and climate change by multiple pollutants

S3C

Observation and assessment studies of multiple pollutants

S4A

Wet, Dry, and Occult Deposition

S4B

Wet, Dry, and Occult Deposition

S4C

Wet, Dry, and Occult Deposition

S5A

Effects of Atmospheric Deposition and Multiple Pollutants on Terrestrial Ecosystems

S5B

Effects of Atmospheric Deposition and Multiple Pollutants on Terrestrial Ecosystems

HybridS6A

Long-term trends of deposition, soil and water recovery

HybridS6B

Long-term trends of deposition, soil and water recovery

S7A

Atmospheric deposition and biogeochemical cycling

S7B

Atmospheric deposition and biogeochemical cycling

S7C

Atmospheric deposition and biogeochemical cycling

HybridS8

Effects of Air Pollutants on Climate Change

Hybrid

S9A

Critical load mapping and health effects index

HybridS9B

Atmospheric environment management with science and policy

HybridHybrid2

大気化学研究 第 50 号 (2024)

第１回酸性雨国際会議 ACID RAIN が米国コロンプの作成，多様なデータに基づく高分解能 NO2 濃度

バスで開催されたのは 1975 年であった。それから半マップの作成と，様々な側面からの発表がなされた。

世紀近くの時が過ぎ，当時は重要性の高い環境問

質疑においては，排出インベントリの不確実性につ題であった「酸性雨/ACID RAIN」も，地域によって状

いて総合的な議論がなされた。排出インベントリの不況は異なるものの，発生源対策の進んだ地域では環確実性定量評価については，ボトムアップ排出イン

境問題としての緊急性は薄れ，キーフレーズから外ベントリの開発過程として実施することも重要である

れてきていることは事実であろう。実際，ACID RAIN

が，本セッションでも発表のあった，観測データ（とりという名称を見て参加が控えられる可能性を危惧し，

わけ衛星観測データ）やモデルを用いた評価も重要

会議名称変更の議論もあったが，名称は変更せず，であり，関連研究者の連携の必要性が確認された。

「The Future Environment and Role of Multiple Air

S3B: Air pollution and climate change by multiple

Pollutants」という副題をつけることとなった。これは，pollutants においては，中国，タイ，香港，インドの研

歴史ある国際会議の継続性の観点も勿論あるが，酸究者に気候変動と多種な大気汚染物質の関係に関性雨問題に端を発した研究が，現在の大気環境・生する発表及び討議が行われた。植物起源の揮発性

態影響評価に関わる研究につながっていること，更有機化合物（BVOC）の放出量は，気象要因によってに，気候変動などの新たな問題とも相互に関連し合う

影響され，BVOC は SLCF の 1 つである O3 の前駆ものであることを示すメッセージと認識している。例え物質となる。また，大気汚染物質はウォッシュアウトにば，表 2 で示されている参加者による発表のセッショ

よって除去されるため，それらの濃度は降水量に大きン の タ イ ト ル で も ， acid rain の み な ら ず ， acid

く影響される。気候変動と大気汚染物質濃度変動を

deposition という表現も使用されていない。これは，沈複合的に考察する重要性が本セッションで確認され着という現象について，過去において重視されていた。

た酸性沈着のみでなく，物質循環における大気沈着

S3C: Observation and assessment studies of multipleとして着目する現在の流れを反映している。また，大pollutants においては，大気モデリング，衛星観測，

気汚染・気候変動の問題とも共通する，排出，輸送，先駆的な観測手法，室内実験，健康影響評価など

反応，影響評価，科学と政策の関係に関連するセッ

様々な観点で，多種な大気汚染物質の評価に関す

ションも用意された。ここでは，いくつかのセッション

る発表及び討議が行われた。本セッションの発表数から得られた所感を示したい。

は限定的であったが，アジア地域で行われている大S1A: Emissions and their Evaluation by Monitoring

気汚染物質の評価に関する最新の知見を拝聴する

and Modeling においては，オーソドックスな排出インことができた。大気中マイクロプラスチックの研究は，ベントリを対象としたものは，アジア域排出インベント

日本でも近年研究が進められているが，プラスチック

リ REAS に基づく短寿命気候強制因子（SLCFs）排出

材料を含む廃棄物管理が不十分な途上国において量の長期トレンドのレビューのみであったが，観測とも重視されていることが判った。

モデルを用いた，既存排出インベントリにおける近年

S6B: Long-term trends of deposition, soil and waterの中国ブラックカーボン排出量の課題点の提示，新recovery においては，大気，土壌，陸水のそれぞれ潟巻における観測に基づく PM2.5 の発生源解析，温の媒体での酸性化からの回復に関して，米国からは

室効果ガス・水循環観測技術衛星 GOSAT-GW によ

30 年間の降水化学の長期トレンドと大気浄化法の効る排出インベントリ定量評価の可能性，高分解能衛果，インドネシアからは森林火災の降水化学特性へ

星観測データによるエアロゾル光学的厚さ AOD マッの影響，チェコからは土壌酸性化よりも大きな大気汚3大気化学研究 第 50 号 (2024)

染の森林成長への影響，ドイツと日本からは欧州や東アジアでの沈着量減少による森林生態系での硫
黄動態の変化，中国からは陸水化学の酸性化からの回復の遅れについて報告があった。回復過程とそのメカニズムの解明，更には気候変動による回復遅延が議論されるなど，酸性雨研究は新たなフェーズに入ったと考えられた。
S8: Effects of Air Pollutants on Climate Change においては，脱炭素に関連する様々なアクションが与える SLCFs 及び大気汚染物質削減のコベネフィット

写真 1 基調講演会場の様子

効果について，一連のケーススタディの発表があった。中国・インドにおける早急かつ劇的なエネルギー
対策，タイ・インドネシアにおける革新的な脱炭素技術の導入，及び，ベトナムにおけるカーボンニュート
ラル政策をターゲットとしたシナリオ解析の結果が報告された。このセッションでは，会議直前に発生した発表キャンセルの時間を活用し，上記三件の発表を対象とした総合討論の時間が設けられ，該当国の参加者などを含め，活発な議論が行われた。
酸性雨国際会議 ACID RAIN は，原則 5 年毎に開写真 2 会議での質疑応答催されてきた（表 1）。今回の会合は，度々の延期が謝辞なされたこと，登録時期はまだ COVID-19 問題の先行きが不透明だったことに加え，開催時期が年度明

本国際会議の開催においては，日本大気化学会

け早々だったこともあり，日本の研究者にとっては参から，後援機関としてのサポートとともに，会議スポン

加しづらい状況ではあったと思う。しかしながら，特にサーとしてのご支援もいただいた。また，本国際会議

大気系の研究者にもう少しご参加いただきたかった，の科学運営委員会にご参画いただいた方を始め，会というのが運営主催者側の本音として感じたことであ

議の準備・当日の運営等において，日本大気化学会った。次回の開催場所・時期は未定であるが，日本の会員の皆様からもご協力をいただいた。ここに改め

大気化学会会員の皆様が，本報告から酸性雨国際て感謝申し上げます。

会議によりご興味をお持ちいただき，参加を検討いただければ幸いである。
著者所属：
1. 一般財団法人 日本環境衛生センター アジア大
気汚染研究センター* 責任著者
Jun-ichi Kurokawa <kurokawa@acap.asia>

4会員からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 050N02

2023 International Conference on CMAS-Asia-Pacificの開催概要と運営所感板橋秀一 1 *，大原利眞 2，茶谷聡 3，櫻井達也 4，伊藤美羽 5，上田佳代 6，大島長 7，黒川純一 8，佐藤啓市 8，嶋寺光 9，菅田誠治 3，速水洋 10，森野悠 3，
山地一代 11，山村由貴 12，山本重一 122023 年 7 月 17〜21 日の 5 日間にわたって 2023

CMAS-Asia-Pacific が開催され，その後の関係者間

CMAS-Asia-Pacificの調整を経て 2020 年の次期開催国に日本が候補と（https://confit.atlas.jp/guide/event/cmas2023/top）を埼なっていたが，新型コロナウイルス感染症の拡大のた

玉 県 さ い た ま 市 に お い て 開 催 し た 。 CMAS

めに延期され，この度の開催となった。

International

Conferenceon（Community Modeling and Analysis System）は，モデ

7 月 17〜18 日にさいたま会館でトレーニングを，ル研究に関わるコミュニティであり，ノースカロライナ

19〜21 日に大宮ソニックシティで本会議を実施した。

大学（UNC; University of North Carolina）にセンター

この会議ではテーマとして「One atmosphere in Asia-が設置されている。例えば，日本でも多くの研究実績

Pacific region − multi-scales, multi-interactions, andを 有 す る 化 学 輸 送 モ デ ル CMAQ （ Community

multi-effects−」を掲げ，以下の 6 セッションを設けた。

Multiscale Air Quality modeling system）の配布・管理•

Ozone and PM2.5 pollution in Asia-Pacific region

やトレーニング，ウェビナーなどを行っている。毎年•

Updating of air quality modeling

10 月に UNC にて開催される国際会議には 200 名以•Multi-scale modeling applications and evaluation

上が参加し，さらに，近年のモデル研究の進展や適•Emission inventory

用地域の広がりに伴ってアジアと南米でも隔年で開•Linkage between air quality and climate

催するに至っている。2018 年 5 月に北京で第 1 回•

Multi-effects and policy making

写真 1 本会議初日に撮影された集合写真

1

大気化学研究 第 50 号 (2024)

また，以下の 3 つの特別セッションを構成した。

際会議に参加いただいた国内外のみなさまに改めて•お礼申し上げたい。

Special Session: AQNEA(https://iiasa.ac.at/projects/aqnea)••

国内の実行委員間ではメールでのやりとりを中心

Special Session: Aakash projectに，2 ヶ月に 1 度程度のオンライン会議を通じて進捗(https://aakash-rihn.org/en/about-project/)

状況等の確認を行った。トレーニング会場となったさSpecial Session: Street-in-Grid (SinG) modeling

いたま会館には 1 回，本会議の会場である大宮ソニ(https://zenodo.org/record/1025629#.Y7e_AS_3J

ックシティには 3 回，実際に足を運ぶことで駅から会MA)場までの経路・距離感や会場の規模，設備・備品等

本 会 議 初 日 午 前 に は Plenary Session と し て ，の確認を行い，会場レイアウトや予算面について担

Jiming Hao 先生（清華大学），Sarav Arunachalam 先

当者と打ち合わせを行った。このほか，会場準備に

生 （ UNC ） ， 中 島 映 至 先 生 （ 東 京 大 学 ） ， Gregory

ついては，昼食および懇親会会場の検討，そして廃

Carmichael 先生（University of Iowa）の 4 名から特別棄物処理などにおいて，入念に事前検討や現地踏講演を行っていただいた。以降，全 9 セッションは 2

査を行うことが重要と感じた。その進捗状況について

会場でのパラレルセッションとして，セッションキーノ

は，日米の関係者間でも適宜メールするとともに，米ート（12 件），口頭発表（63 件，うちオンライン発表 5

国側の午前中・日本側の夜間に 3 回のオンライン会件），また，ポスター発表（21 件）があった。16 の国・議の場を設けて意見交換を進めた。

地域から 121 名が参加し，最新の研究成果の発表と国内外の招聘者については早々に決定したもの

活発な議論が行われた。また、本会議前のトレーニンの，2023 年に入ってからやりとりを進めていく中で，グでは，CMAQ の基礎知識から活用法・応用例など

国外の招聘者からなかなか返事がもらえないなど心まで広く紹介され，国内外の学生や若手研究者など労も多かった。どのタイミングでリマインドを送るのが57 名が参加した。

適切なのか難しい判断であったが，例えば，連絡の以上が国際会議の概要であるが，以下では国際つきやすい招聘者の知人などを通じて確認をとるよう

会議の運営側の立場に携わった所感をまとめておきな工夫も必要かもしれない。また，招聘者の方は写たい。まず，対面開催の方向で具体的に計画を立て

真・履歴とともに，所属先や研究室のウェブサイト等

始めた 2022 年夏段階では，新型コロナウイルス感染の情報も合わせて公開していたが，数名の方宛てに症の状況もはっきりとせず，はたして本当に参加者が本国際会議の正式な請負先を装ったかのような宿泊集まるのかどうか，極めて難しい状況であった。状況

施設の予約に関わるメールがよせられた。招聘者の次第ではハイブリッド形式あるいは完全オンラインと方から事務局側にこのようなメールを受けたと連絡がいうことも含みつつ準備を進めたが，2023 年 5 月の入ったためにトラブルには至らなかったが，ウェブサ

新型コロナウイルス感染症の 5 類感染症への移行とイト上の個人情報の扱いの難しさを感じるとともに，今それに伴う入国時の水際対策の緩和の動向もあり，

後，国際会議への参加もまた従来通りに戻っていくと対面開催は確固たるものとなった。結果としては久し考えられる中で，このような手口もあることを十分に気ぶりの対面の国際会議ということで，多くの議論や（オをつけなければならない（みなさんにも注意していたンラインでは依然として難しい）休憩時間の談話など

だきたい）と感じた。

が多く見られ，本国際会議を対面での開催として良一般発表の方では，概ね問題はなかったが，中国かったと感じている。国外からの参加者にとっては，の参加者からクレジットカード決済ができないとの問

円安の状況も追い風となったのかもしれないが，本国

い合わせがあり，当日現地で対応せざるを得なかっ2

大気化学研究 第 50 号 (2024)

謝辞た。現地では問題なく決済できたため，中国国内のセキュリティの問題だったように思われる。また，明ら

本国際会議は国立環境研究所の主催のもと，4 つかに日本入国のためのビザの取得だけが目的と思わの研究機関・大学等の共催，8 団体の後援，9 民間

れる申込が数件見られ，取り扱いに苦労した。登録機関の協賛を得て開催されました。トレーニング会場

情報や要旨によるスクリーニングが必要となるであろのさいたま会館，本会議会場の大宮ソニックシティのう。加えて，一般口頭・ポスター発表については，関係者のみなさまにもこの場をお借りしてお礼申し上

UNC での国際会議に倣って指定テンプレートを用意げます。また，さいたま観光国際協会等より支援いた

したが，フォントやダブルカラム，ページ上限などのだきました。ここに記して深く感謝申し上げます。

体裁が守られていないものが 10 件ほどあったのは残【 共 催 】 The State Environmental Protection Key念であった。
当日の運営においては，申込登録時に申請をいLaboratory of Sources and Control of Air Pollution

ただいたハラル弁当の調達が苦労した。今回は国内

Complex in China, Center for Community Modeling

外の主要関係者間の日程調整から初日の 7/17 が祝

and Analyses (CMAS), Northeastern University, World日（海の日）となってしまったが，祝祭日も配達可能

Meteorologicalなハラル弁当をなかなか見つけることができず，最終Atmosphere Watch Programme (GAW)

的にはクール便で調達することとなった。また， 会場【後援】公益社団法人大気環境学会，埼玉県環境科の Wi-Fi 環境がないことについて問い合わせが一定

学国際センター，アジア大気汚染研究センター，U.S.

数あった。UNC の国際会議の際には環境が整って

Environmental Protection Agency, Korean Society for

いないこともあって，それほど大きな問題と認識してAtmospheric

いない点であったが，予算の見通しがあればやはりResearch on Disaster Risk (IRDR), Monitoring,

Wi-Fi 環境の整備は必要だっただろう。このほか反省

Analysis and Prediction of Air Quality (MAP-AQ), 株

点として，中国・韓国から比較的若手の研究者が多く式会社エックス都市研究所

参加したこともあり，参加登録者リストの中から座長に【協賛】日本気象株式会社，日本エヌ・ユー・エス株

適切な候補を見つけることが難しかった。今回は実式会社，株式会社 KANSO テクノス，一般財団法人

行委員あるいは日本人参加者ですべての座長を担

日本気象協会，株式会社エックス都市研究所，一般

ったが，そのために内輪感がやや出てしまったかもし

財団法人日本環境衛生センター，株式会社堀場製

れない。ポスドクや若手研究者の経験の場として座

作所，株式会社ニューテック，株式会社数理計画

長を依頼するのも一案と考えられる。

【支援】環境省・（独）環境再生保全機構環境研究総何よりも大きな問題なく 5 日間にわたって国際会議

Organization

Environment(WMO)(KOSAE),

GlobalIntegrated

合 推 進 費 （ JPMEERF20215005 ） 、 JSPS 科 研 費を運営できたことに一安心している。閉会後には，多（JP22H03757）、さいたま観光国際協会

くの参加者から労いの言葉をかけていただき，今回の開催を通じて日本のモデル・コミュニティの存在感を示すことができたのではないかと思う。なお，本国

著者所属

際会議については開催者の立場から報告したが，参1. 電力中央研究所

加者の視点による報告については，本記事に続く河2. 埼玉県環境科学国際センター

野ら[2024]を参照いただきたい。

3. 国立環境研究所
4. 明星大学 理工学部総合理工学科

3

大気化学研究 第 50 号 (2024)

5. 株式会社エックス都市研究所
6. 北海道大学 医学研究院社会医学系部門
7. 気象庁気象研究所
8. アジア大気汚染研究センター
9. 大阪大学 大学院工学研究科
10. 早稲田大学 理工学術院国際理工学センター
11. 神戸大学 大学院海事科学研究科
12. 福岡県保健環境研究所* 責任著者
Syuichi Itahashi <isyuichi@criepi.denken.or.jp>

4会員からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 050N03

2023 International Conference on CMAS-Asia-Pacific
参加報告
河野なつ美 1 *，永島達也 22023 年 7 月 17 日から 21 日まで，2023 International

ず，コンパイル途中で発生したエラーを解決できない

Conference on CMAS-Asia-Pacific が埼玉県さいたま

まま当日を迎えることとなりました。さらに，トレーニン

市で対面にて開催されました。会議日程の内，17 日

グ期間中は，埼玉県内でも 37℃以上の気温が観測から 18 日の 2 日間は若手研究者や学生を対象としされた猛暑日でした。浦和駅から埼玉会館までのた

たトレーニングセッションが埼玉会館で，その後，19った 10 分弱の道のりも，日陰を歩いているにもかか

日から 21 日までの 3 日間は開場を大宮ソニックシテ

わらず体から汗が吹き出すほどでした。堪らず，トレィに移し，本学会が開催されました。以下に，著者がーニングセッションの帰り道に駅前の PARCO に駆け参加したトレーニングセッションと本会議について報込み，注文したミルクティーかき氷の味が昨日のこと告します。

のように思い出されます。

トレーニングセッションは，CMAQ Basics，CMAQ

3 日目からの本会議は 2 部屋の会議室を利用して，

applications，Street-in-Grid の全 3 セッションによって特別セッション（AQNEA, Aakash, Street-in-Grid）と通構成されていました。第 1 セッションでは領域大気輸

常 セ ッ シ ョ ン （ Ozone and PM2.5 pollution in Asia-

送モデル CMAQ の概要や最新版の特徴から，イン

Pacific region, Updating of air quality modeling, Multi-

ストールや実行方法についての基礎的な講義が実

scale modeling applications and evaluation, Emission

施されました。続く第 2 セッションでは，実際にinventory, Linkage between air quality and climate,

CMAQ を活用した研究事例である，気象モデルとのMulti-effects and policy making）の計 9 セッションが 3

カップリング，リアルタイムの領域大気質予報，大気日間に渡ってパラレルにて行われました。初日の午汚染物質とその排出源による感度実験などが紹介さ

前中には日米中の著名な研究者 4 名から Plenary

れ，見識を深めるきっかけとなりました。最終日には，

Talk があり，CMAQ の最新の開発状況や大気汚染

第 3 セッションとして，都市街区スケールを対象とした研究の最前線に関して，実に幅広い話題が提供され

大気汚染物質のマルチスケールモデリングが可能なました。各セッションは，1～2 名の Keynote SpeakerStreet-in-Grid モデルを対象に，モデル概要の説明

による発表と一般の発表で構成され，広くアジア各国

から，実際に手を動かして実行するまでの実践的なの参加者から全セッション合計で 63 件の口頭発表と講義が行われました。

21 件のポスター発表がありました。このように，毎年Street-in-Grid は事前準備として自身の PC に必要

米国で開催される本家の CMAS 会議にはなかなかな計算環境を予め構築しておく必要がありました。

参加できないアジアの研究者が参加できるというとこ後々，他の参加者との会話の中で，モデリング未経

ろが，CMAS-Asia-Pacific 会議の一つの大きな意義

験者の参加が少なくないことを知りました。そのため，と言えます。筆者は，気候変動が日本域の地表面オ

計算環境の整備は非常に難易度が高かったことはゾン濃度に与える影響に関する口頭発表を行いまし

想像に難くありません。もちろん筆者自身も例に漏れた。久々の英語発表で緊張しましたが，将来計算で1

大気化学研究 第 50 号 (2024)

用いる気候データに関する質問もいただき，セッショらに Young scientist award も発表され，本大会では 2ン終了後の休憩中に，改めて質問者と研究について

名の若手研究者が受賞しました。最後に，次の大会

議論することができました。質問はどのセッションでもホ ス ト 候 補 も 発 表 さ れ ， 次 回 の International

多く出ており，全体を通じて活発な議論が行われたとConference on CMAS-Asia Pacific に思いを馳せつつ，思われます。また，夕方からポスターセッションが開会場を後にしました。

催され，会場では軽食やアルコールが振る舞われま

最後に，とても有意義で新たな知見を得ることのでした。海外の学会さながらの雰囲気に包まれながら，きた International Conference on CMAS-Asia Pacific

ビールを片手に持ちつつ研究内容に対して発表者とを開催してくださったこと，またご多忙の中，大会参意見を交わす方が多く見受けられました。

加費用の支払い手続きに別途ご対応してくださった

本会議の 2 日目夜にはソーシャルイベントが大宮ことを開催ホストの方々に感謝致します。

ソニックシティ付近で開催されました。会場であるお洒落なビーチリゾートコンセプトのレストランで食べ物やアルコールに舌鼓を打ちながら，COVID-19 以降

著者所属：の久しぶりの再会を喜びつつ共に歓談に花を咲かせ

1. 埼玉県環境科学国際センター 温暖化対策担当ていました。途中，CMAQ の開発 25 周年を記念した

2. 国立環境研究所 地域環境保全領域

ケーキが登場し，初期から開発に携わっている米国の研究者と共にお祝いする一幕もありました。改めて* 責任著者:

CMAQ が歩んできた長い歴史と，その発展に貢献しNatsumi Kawanoてくださった様々な研究者のご尽力を感じることがで<kawano.natsumi@pref.saitama.lg.jp>

きました。
本会議最終日においても，参加者数はあまり変化することなく，最後まで盛んな討論が行われていました。Closing Session では，本会議が無事に開催できたことへの感謝を主催者が述べられていました。さ

写真 1 CMAQ の開発 25 周年を記念したケーキ。

2

会員からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 050N04

書評 『身近な気象のふしぎ』
関山 剛 1 *【書籍名】

お薦めのトピックだけを摘み食いすることも可能であ

身近な気象のふしぎる。例えば，大気化学において温室効果物質は重要

近藤 純正 著な研究ターゲットであるが，本書で詳述されているよう

ISBN978-4-13-063719-0

な地球温暖化の物理を深く考える機会は普段あまり東京大学出版会 （定価 3,100 円）

ないはずである。また，森林や都市などの大気境界層の挙動は大気微量成分の分布に大きな影響を与この本の著者を最初に紹介しておく。近藤純正先えるため，大気化学者にとってはまさに必須の知識と生は 1979 年から 1997 年まで東北大学理学部の教いえよう。さらに，本書では火山噴火や砂漠化が大気授をされていた気象学者であり，大気境界層研究のに与える影響も議論の俎上に載せられており，大気大家である。先生の書かれた数々の著書は大気境

化学者には一読の価値がある。参考に各章のタイト界層，特に熱収支・水収支を学ぶための教科書としルを以下に記す。

て長く読み継がれてきた。それら専門的な書籍と異な-------------------

り，本書は一見すると一般向け啓蒙書のような書籍タ

1 地球温暖化

イトルである。

2 温暖化は降水量を増やすか？

ところが然にあらず，内容は学部 3,4 年生を対象と3 都市の気候と日だまり効果した骨太な大気科学（気象学だけでなく大気化学も4 晴天日の夜が寒くなる理由

含めた広い学問領域）の教科書だというのが読了後5 昼夜と場所によって変わる風速と突風率の私の感想である。しかし「化学系の会員読者には

6 河川改修と養殖魚の大量死事件

難解ではないだろうか」という心配は要らない。高校

7 火山噴火と冷夏

および大学１年程度の物理学と数学の知識があれば，

8 蒸発・蒸散量と気温の関係

十分に論理が理解できるように書かれている（もちろ

9 森林の水収支・熱収支と林内の気温ん小倉義光著『一般気象学』を一度読み終えている

10 砂時計に学ぶ砂漠の気候くらいだとさらに理解しやすいことは間違いない）。

11 湧水の温度と環境変化
12 空間の大きさと温度変化の時間

なにより本書はまるで近藤純正先生が読者に語りかけてくるような文体で興味深いストーリーが次々に

13 大気・海洋の熱エネルギー移動と地球の気候連なっていく。私は残念ながら大学で近藤純正先生

付録 大気境界層・熱収支水収支論の発展史の講義を拝聴する機会はなかったが，本書を読んで-------------------

いるとまるで先生の授業を直接受けているかのような

ちなみに，私は個人的には（大気化学とはあまり関気分に浸ることができた。本書は 14 の章に分かれて係がないが・・・）河川改修や湧水の温度変化の話がおり，各章は 10〜20 頁程度でちょうど大学の授業一目から鱗に感じられ面白かった。また，本書の終わり

コマ程度の分量であるのも良い。

の部分の 13 章や付録章は科学史の勉強が好きな方

各章の内容は比較的独立しており，大気化学者にには大変興味深い内容である。

1

大気化学研究 第 50 号 (2024)

ところで近藤純正先生はご自身のホームページ
https://www.asahi-net.or.jp/~rk7j-kndu/index.html
で気象学に関する解説や考察を大量に公開している（本当に物凄い量なのでぜひ皆さんもアクセスして確認してほしい）。特に大気境界層や地上気象観測について日本語で検索すると，必ずといってよいほど先
生のホームページがヒットするため，私も日々大変お世話になっている。実は本書はこのホームページ上の記事の一部がベースになっている（本書あとがきにもそのように記載あり；もちろん本書執筆にあたり推敲
の上，各方面に原稿の査読をお願いされたとのこと）。
本書を読んで気象学に興味を覚えた読者はぜひ先生のホームページも訪ねてほしい。
本書は小倉義光著『一般気象学』のように体系立てて気象学を広く浅く概説している教科書ではない。
書籍タイトルにあるとおり，身近な気象現象のあれこれを（トピックごとに）物理学的に考察した本である。
それがむしろ身近な環境問題に取り組む大気化学
者には豊かな知見を与えてくれるだろう。気象学を広く学ぶ暇などないという大気化学者も本書をかい摘むことで，自らの研究に関連の深い気象学トピックに限定して知識を広げることが可能だと思う。

1. 気象庁気象研究所* Tsuyoshi T. Sekiyama <tsekiyam@mri-jma.go.jp>2

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Article No. 050N05

書評『点発生源からのメソスケール拡散シミュレーション−福島第一原子力発電所事故をふまえて−』滝川 雅之 1 *【書籍名】

去過程，輸送過程等の不確定性，排出源推定の手点発生源からのメソスケール拡散シミュレーション

法説明等について包括的に日本語で書かれている−福島第一原子力発電所事故をふまえて−

本書は，たとえば学生の方が大気拡散モデルの勉強

近藤裕昭, 佐藤陽祐, 永井晴康, 山澤弘実 編集を始める際に非常に有益ではないかと思われます。

ISBN978-4-904129-31-9

構成等も含め本書についてもう少し詳細に説明す

気象研究ノート 第 248 号

ると，大きく三つのパートに分けられており，第 I 部に

日本気象学会 (定価 7,800 円)

緊急時放射能影響予測システム（SPEEDI, WSPEED）の詳細な解説が，第 II 部に SPEEDI を含めたメソス

137

Cs (セシウム 137) などの放射性核種をケール大気拡散モデルの相互比較が，第Ⅲ部にメソ

主な対象とした，点源から放出された化学物質が大

スケール大気拡散モデルの検証や品質管理，現時

気中をどのように輸送されるのか，大気拡散モデルを点で考えられるモデルの不確実性やそれを踏まえた用いて推定する手法およびその推定誤差の要因なモデルの使い方の提言などがそれぞれまとめられてどについて，その背景も含めて詳細にまとめたものに

います。

本書は

なります。天然放射線核種の一つである 222Rn （ラド第 I 部では，まず第 1 章で SPEEDI およびその発ン 222） が大気拡散モデルの輸送過程等の検証に展型である WSPEED について開発の歴史や支配方

広く用いられているように，放射線核種は「発生源が程式などを含めて詳しく説明されています。ラグラン

よく分かっており，比較的高精度で測定可能なトレー

ジュ型モデルの技術的背景がよく整理されており，同サー」と言えます。福島第一原子力発電所事故におじよう なラグランジュ型モデルである FLEXPART,いては，東日本を中心に広域的に甚大な環境影響

HYSPLIT などを利用する方にとっても有益ではないを及ぼしつつも各地の大気汚染測定局においてテか と 思 わ れ ま す 。 第 2 章 ， 第 3 章 はー プ 濾 紙 に 捕 集 さ れ た 浮 遊 粒 子 状 物 質 （ SPM:

SPEEDI/WSPEEDI モデルシステムの検証およびそSuspended Particle Matters）の分析により時空間的にの実事例への応用について詳しく説明されており，

137

Cs 観測データが残されているため，大気拡モデルの検証や輸送イベントの数値モデルを用いた

散モデルを用いた健康・環境影響等の把握や大気解釈について，多様な時空間スケールの実例を踏ま拡散モデルの輸送過程等の検証等も広く行われてきえた説明がなされています。とくに 3.2.1 節では三宅ました。「点源放出からの物質輸送」そのものについ

島の火山性ガスに由来する関東域での SO2 濃度上ては火山噴火や小規模林野火災，火力発電所等の昇の事例が紹介されており，2020 年の西之島噴火なポイントソースからの大気汚染物質の排出など大気

ど，他の大気化学研究にも応用可能な内容かと思わ

化学的にも様々な研究対象があるため，モデル開発

れます。

稠密な

者等の手により大気拡散モデルの理論的背景や除第Ⅱ部では国際的なモデル相互比較や，観測デ

1大気化学研究 第 50 号 (2024)ータを用いたモデルおよび放出量推定の精緻化にればいいのか」を知っておくことは有益ではないかと関する取り組みが詳しく紹介されています。第 4 章，思われます。

第 5 章はそれぞれ欧州大気拡散実験（ETEX），福島「放射性核種」や「福島第一原子力発電所事故」と第一原子力発電所事故に関するモデル間相互比較

聞くと忌避感を持たれる方もいるかもしれませんが，

プロジェクト（FDNPP-MIP）に関する事例紹介となりま

各章の説明等で触れた通り，内容としては大気化学

す。ETEX では実際に人工トレーサ（フッ素化合物）に関連するものがほとんどであり，とくに「数値モデル

放出および大気中濃度測定を行った上で 24 機関ののプロセスの各々を理解した上で精緻化していきた

28 種類の大気拡散モデルによる計算を行っており，い」と思っている方にとってはうってつけの本ではな

パッシブトレーサを用いた大気輸送過程の検証手法

いかと思います。残念ながら学生が気楽に手を出せ（どういったメトリックを用いるのか，どういった理由でる価格ではありませんが，何かの折に見かけた際に差異が生じるのか）が詳しく説明されています。第 5は虚心坦懐にお手に取ってみていただければ幸い章が福島第一原子力発電所事故の事例で，第 4 章です。

と合わせて読むことにより，1990 年代に行われた
ETEX からのモデルの進化と依然として残る課題点（降雨による除去，拡散過程）等を感じることができる

著者所属：のではないかと思います。これらを踏まえた上で，第1. 海洋研究開発機構 地球環境部門 北極環境変6 章で気象場や沈着パラメータ等，現時点でのモデ

動総合研究センター

ルの精度向上に必要な要素の精緻化に向けた成果* 滝川 雅之:が，第 7 章にその基礎となる観測データおよび放出

Masayuki Takigawa <takigawa@jamstec.go.jp>

量推定に関する情報がまとめられています。たとえば6.1.1 節および 6.1.3 節の水平解像度に関する議論などは，今後の計算機能力向上および高分解能な衛星観測データの整備に伴い，大気化学分野でも関連する事例は多くあるものと思われます。
第Ⅲ部はより一般的な，メソスケール拡散モデルを用いた計算を行う際，どうやって一定の品質・信頼性を確保するのか，あるいはどういった使われ方が考えられるのか，といった内容がまとめられています。本書は 2016 年に原子力規制委員会が防護措置の判断に SPEEDI は用いずにモニタリングデータに基づ
いて避難の判断を行うように決定したことにその端を発しており，拡散予報による予測情報の社会一般への理解を高めることを意図してまとめられています。
「拡散予報による予測情報」そのものについては大気
化学関連の観測等の際にも日常的に行われているものかと思いますので，一研究者として，観測とモデルの融合的な研究を行う上でも「どういうふうに検証す2

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Article No. 050N06

第 28 回大気化学討論会開催報告
中山智喜 1 *，長濱智生 2，竹谷文一 3，入江仁士 4，薮下彰啓 5，江口菜穂 6，
原圭一郎 7，石戸谷重之 8，江波進一 9
第 28 回大気化学討論会は 2023 年 11 月 20 日

プラネタリーヘルス：大気化学研究者への期待」，近（月）午後から 22 日（水）午後にかけて長崎県長崎市

藤能子先生には「北太平洋表層水中の鉄の光化学のチトセピアホールで開催されました。今回は 4 年ぶ反応による形態変化」，山口真弘先生には「植物にりに口頭発表およびポスター発表の両方を対面形式

対するオゾンの影響」について講演頂きました。参加で行いました。また，やむを得ない事情で現地参加者の皆様からは，プラネタリーヘルスにおける大気化ができない方のために，口頭発表のみのリアルタイム学の役割や，大気中の化学物質が海洋生態系や植映像配信を行いました。

物に及ぼす影響などについて考えるよい機会になっ参加登録者は，一般 89 名，学生 35 名，映像視たとの声を頂きました。

聴 6 名で，特別講演者および長崎大学の運営協力

口頭発表では，新たな試みとして，座長を 2 名体

教員・学生を含め，合計 145 名の方にご参加頂きま制としてタイムキーパーの役割も担って頂くようにしました（写真 1）。多くの参加者にとり遠方での開催であした。若手研究者や学生の方が積極的に質問をされったにもかかわらず，事前の予想を大きく上回る多くるなど，いずれの発表に対しても活発な質疑応答がの皆様にご参加頂き，厚く御礼申し上げます。

行われました。ポスター発表は，ホールの後ろ半分を発表申込件数は過去 10 年間では最多となり，口使用して，11 月 20 日の夕方に実施しました。ポスタ

頭発表 40 件（うち，学生 14 件），ポスター発表 66 件

ーを初日から 3 日目の昼まで掲示できるようにしたこ（うち，学生 20 件），特別講演 3 件，奨励賞記念講演ともあり，休憩時間を含め，活発な議論が行われまし2 件の合計 111 件の発表が行われました。

た。口頭およびポスター発表を行った学生のうち 6 名

11 月 20 日には特別セッションとして，長崎大学にに学生優秀発表賞が授与されました（写真 2）。また，

所属されている 3 名の関連分野の先生方に特別講

11 月 21 日の午後には，日本大気化学会の会員集会演を行って頂きました。渡辺知保先生には「人新世とが開催され，奨励賞の授賞式および記念講演が行われました。

写真 2 学生優秀発表賞の受賞者と記念品(長崎大学の刻印入り波佐見焼：より高みを目指してほしいという願いを込めて金ではなく銀にしました)

写真 1 討論会会場での集合写真

1大気化学研究 第 50 号 (2024)

図 1 今回の大気化学討論会の満足度

写真 3 出島ワーフでの懇親会の様子

図 2 今回の開催形式の満足度
写真 4 雲仙巡検での集合写真

11 月 21 日の夕方には，長崎湾に面した出島ワー
フにおいて懇親会を実施しました。天候にも恵まれ，
長崎港の夜景や稲佐山を眺めつつ，「長崎クイズ大会」などを通じて親睦を深めました（写真 3）。さらに，
11 月 19 日には，オプション企画として雲仙巡検を実施しました。雲仙岳および雲仙地獄を訪問し, 長崎大学が実施している大気観測の様子などを見学頂き

図 3 次回の開催形式の希望ました（写真 4）。
討論会期間中には，日本大気化学会の男女共同コロナ禍での開催時に比べて，「おおいに満足」の割

参画・人材育成委員会と協力して保育支援を実施し合が増加しました（図 1）。また，開催形式についてもました。また同委員会により，11 月 20 日夜に「大気化「満足」「おおいに満足」の回答が多く，次回の討論

学若手交流会」，11 月 21 日昼食時に「女性会員の会の希望開催形式についても，今回同様の形式がつどい」が近隣の飲食店で行われました。

50%程度と最も多い結果でした（図 2, 3）。自由記述欄にも多くのご意見や LOC に対する温かいお言葉を頂き，ありがとうございました。次回討論会の LOC

アンケート結果についてへの引継ぎを行い, 今後の討論会開催において生

大会終了後に実施したアンケート調査では，109

かしていければと考えています。

名（うち，発表者 76 名，発表者以外の参加者 18 名）の方からご回答を頂きました。今回の討論会につい最後に，本討論会の開催にあたり，名古屋大学宇て大部分の参加者に満足いただけたようで，近年の2

大気化学研究 第 50 号 (2024)

宙地球環境研究所, 長崎大学環境科学部, 長崎国
際観光コンベンション協会にご支援いただきました。
また，開催準備や当日の運営において，多くの皆様にご協力頂きました。この場をお借りしまして，深く感謝申し上げます。

著者所属：
1. 長崎大学
2. 名古屋大学
3. 海洋研究開発機構
4. 千葉大学
5. 愛知工科大学
6. 九州大学
7. 福岡大学
8. 産業技術総合研究所
9. 筑波大学* 責任著者:
Tomoki Nakayama <t-nakayama＠nagasaki-u.ac.jp>

3

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Article No. 050N07

日本地球惑星科学連合 2024 年大会（JpGU2024）での大気化学セッション開催のお知らせ
入江仁士 1*，中山智喜 2，石戸谷重之 3，江波進一 4
１．JpGU2024「大気化学セッション」
日本大気化学会では，1）地球惑星科学分野全体

記に開かれた形で研究集会を実施すること，2）他分野

名称：日本地球惑星科学連合 2024 年大会との交流を促進することを目的として，日本地球惑星

会期：2024 年 5 月 26 日(日)～5 月 31 日(金)科学連合大会において 2007 年から大気化学セッシ

開催方式：ハイブリッド方式（現地＋オンライン）

ョンを毎年開催してきました。これまで当該セッション

現地会場：幕張メッセには口頭・ポスター発表合わせて平均 50 件程度の予稿投稿：2024 年 1 月 11 日(木)～2 月 15 日(木)（早期投稿締切：2 月 1 日(木)）申し込みがあり活発な議論が行われてきました。
日本地球惑星科学連合 2024 年大会（JpGU2024）

大会 WEB サイト：
https://www.jpgu.org/meeting_j2024/においても大気化学セッションが採択され，従来通り開催されることとなりました。以下，重要な点を抜粋し3．発表言語および招待講演てお知らせします。

大気化学セッションにおける発表言語については，

2．日程および予稿投稿「J」区分，すなわち，スライド・ポスター表記および口JpGU2024 は，現地開催およびオンライン開催の頭発表の言語は英語または日本語を発表者が選択

ハイブリッド方式での開催が予定されています。口頭

可としております。しかしながら，大気化学セッション

発表は，現地会場・オンラインの両方で，ポスター発

では，外国人研究者を含めた多様な参加者が発表

表は現地のみで実施される予定です。また，口頭発内容を理解できるよう，スライドおよびポスターは英語

表の時間帯にはポスター発表のフラッシュトークを行で作成いただきますよう，よろしくお願いいたします。

います。ハイブリッド開催のメリットを最大限活かした

JpGU2024 においても，昨年度に引き続き，大気化

活発な議論と意見交換の場となることが期待されます。

学の周辺・境界領域や，近年特に注目されている分「大気化学セッション」は口頭およびポスター発表

野の研究者による招待講演を実施する予定です。皆を実施する予定です。各セッションの口頭コマ数は前様の新たな研究の展開にご活用いただけますと幸い

年の投稿数を元に仮配分され，その後，実際の投稿です。

数により微調整されます。2023 年 12 月に開催セッシ

本記事が公開される頃には，予稿原稿投稿受付

ョンおよびコマ割が公開され，大気化学セッションとしが開始されていることと思います。日本大気化学会とて，5 月 27 日（月）に 4 コマ，および 28 日（火）に 1 コ

して，大気化学に関連する研究を盛り上げるためにも，

マ，合計 5 コマの口頭セッションが仮配分されました。

皆様からの積極的な発表申込みをお願い申し上げ

現地ポスターセッションは 27 日の口頭セッション終了

ます。（日本大気化学会 運営委員会（プログラム

後に引き続いて行われます。

担当：入江仁士・中山智喜・石戸谷重之・江波進1大気化学研究 第 50 号 (2024)

一）
）

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
2. 長崎大学 環境科学部
3. 産業技術総合研究所 環境創生研究部門
4. 筑波大学 数理物質系化学域* 責任著者:
Hitoshi Irie<hitoshi.irie@chiba-u.jp>2

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Article No. 050N08

第１９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：関谷 高志 （海洋研究開発機構）

欧州宇宙機関の最新衛星TROPOMIの組み合わせ

受賞研究課題名：化学気候モデルCHASERを応用

により，メガシティ周辺におけるO3-NOx-HOx化学レ

した大気微量成分とその変動の研究

ジームの空間的な解像，およびNOx排出量逆推定

受賞理由：関谷高志氏は，これまで化学気候モデルの大幅な精度向上に成功した。さらに，同氏がこれま

CHASERを土台とした応用的研究を行い，大気微量でに開発してきたシステムを2020年の新型コロナウィ

成分の全球分布および変動の高精度な評価・推定

ルス蔓延期間の世界的ロックダウン事例に応用し，へと発展させてきた。まず，同氏はCHASERに成層

社会経済活動の変容による排出量変化を衛星観測

圏での硫酸塩エアロゾル微物理過程を組み込み，に基づき高精度に推定した。この結果，2020年前半

1991年ピナツボ火山噴火を対象とした独自の再現実の世界的なNOx・SO2排出量減少が無機エアロゾル験を実施した。これにより，エアロゾルの微物理過程の減少につながり，全球平均でも0.1 W m-2以上の強だけでなくエアロゾルが及ぼす放射加熱が相互作用

い加熱効果を及ぼしている可能性を世界に先駆けて的に影響し，火山性エアロゾルの成層圏における滞示した。これは，短寿命成分の削減による気候緩和

留時間を大きく左右することを明らかにした。このよう策を実証するうえでも極めて重要な成果である。

な研究結果は，ジオエンジニアリング・モデル相互比

さらに関谷氏は日本大気化学会の情報・広報委員

較プロジェクト（GeoMIP）やインタラクティブ成層圏エ会準委員として学会Webページ等の管理を担っておアロゾルモデル相互比較プロジェクト（ISAMIP）にもり，日本大気化学会の発展にも大きく貢献している。

現在進行形で大きく貢献している。

以上のように，関谷氏は一貫して化学気候モデル

関谷氏は同モデルの枠組みにおいて，対流圏のオを軸とした研究を展開し，成層圏・対流圏の微量成ゾンを中心とした化学過程の高精度な評価にも意欲分の実態に迫る研究を推進してきた。これらをまとめ的に挑戦してきた。このなかで，同氏はCHASERにた発表論文は被引用数も多く，日本の大気化学研究

ハロゲン種（ヨウ素・臭素）の化学反応過程・放出過の発展の一躍を担ってきたと言える上に，学会活動

程を組み込み，洋上オゾン観測データと融合することへの貢献も高く評価できる。日本大気化学会奨励賞

で，ハロゲン種が全球対流圏オゾン収支に与える影選考委員会は，関谷高志氏が同賞にふさわしい実

響を評価した。その結果，とくにヨウ素によるオゾン破績と将来性を有するものと認める。
（日本大気化学会運営委員会）

壊は対流圏オゾン消失源の約20%にも及ぶことを示した。これは，化学気候モデルの対流圏オゾンシミュ
レーションにおける不確定性を大きく低減させる重要な結果であり，今後の大気環境・気候変動予測の精度向上も期待できる。
関谷氏は，CHASERを土台とした多成分微量気体
データ同化システムを基礎として，全球のメガシティ
規模の大気汚染を一貫して捕捉可能な高解像度データ同化システムの開発も手がけた。このシステムと

関谷高志氏

1

大気化学研究 第 50 号 (2024)

受賞者氏名：河野 七瀬 （近畿大学）

きく貢献することが期待される。

受賞研究課題名：ペルオキシラジカルの速度論的さらに，河野氏は，ペルオキシラジカルの不均一反研究およびその大気化学への応用

応が大気質に及ぼす影響を調査するため，大気エア

受賞理由：ペルオキシ（HO2, RO2）ラジカルは大気中ロゾルへのHO2 ラジカル取込速度測定結果から，オの様々な揮発性有機化合物（VOC）の酸化反応で生

ゾン生成効率がおよそ20%弱減少することを明らか成し，対流圏オゾンの生成にも深く関与する，大気化にするなど，大気化学におけるラジカル反応研究に学で最も重要な化学種のひとつである。しかしその検対し非常に精力的に取り組んでいる。上記の結果は，出効率の低さから，大気中における反応メカニズムの都市域におけるオゾン濃度増加問題を解決するため完全解明には至っていない。河野七瀬氏は，化学変の新たな知見を与え得る成果である。

換法やレーザー誘起蛍光（LIF）法を用いてペルオキ

河野氏は，研究キャリア中に研究を中断する期間がシラジカルの反応速度測定，およびその大気質へのありながらも，大気化学における反応研究において影響評価を行い，その成果を報告してきた。

多くの成果を発表してきた。さらに日本大気化学会に炭素鎖をもつRO2ラジカルの大気圧室温条件下でおいては人材育成活動で精力的な貢献をしている。

の直接検出は困難であるため，NOとの化学反応によ河野氏は2022年より近畿大学において自身の研究

りOHラジカルへ変換し，OHラジカルのLIFを介して室を立ち上げており，将来の人材の育成拠点を新た検出する化学変換法が知られている。しかし，この手に構築した点でも日本の大気化学分野における貢法は変換効率が低いことが問題であった。河野氏は，献は多大である。以上より，日本大気化学会奨励賞

既存のラジカル検出装置を改良し，過剰のO2を添加

選考委員会は，河野七瀬氏が同賞にふさわしい実することでOHラジカルへの変換効率を劇的に向上さ

績と将来性を有するものと認める。

せることに成功した。本システムを用いることで，実験（日本大気化学会運営委員会）

室実験だけでなく様々なRO2ラジカルの実大気における反応性や，エアロゾルへの取込速度が高効率に測定可能となることから，本研究は，より定量的な
HOxサイクル反応の評価そして対流圏オゾンの生成メカニズム解明に繋がる，非常に意義のある成果である。
また，河野氏はRO2ラジカルが引き起こす代表的な
NO2との錯合体形成過程（RO2+NO2 ⇄ RO2NO2）の包括的理解を進めるため，独自の解析手法を構築し河野七瀬氏た。これまで，錯合体の速い熱分解により，反応速度
測定は大きな誤差を含む懸念があったが，様々なNO2 濃度条件下でのRO2 濃度時間変化を非線形回帰モデルを用いてフィッティングすることで正反応および逆反応速度を同時に決定する事に成功した。いくつかのRO2NO2はNOxリザーバーとして大気中で働くことが知られており，その熱分解速度や平衡定数の決定は大気シミュレーションモデルの精度向上に大2

学会からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 050N09

日本大気化学会会員集会プログラム
日時：2023 年 11 月 21 日（火）13:15–13:40
場所：チトセピアホール（長崎市千歳町）

冒頭： 金谷会長より挨拶
1) 日本大気化学会について
2) 会員報告
3) 賛助会員のご紹介
4) JpGU2024 での大気化学セッション5) 男女共同参画・人材育成の活動について
6) 表彰委員会の活動について
7) 学会誌「大気化学研究」について
8) その他
日本大気化学会奨励賞授与式（日本大気化学会 運営委員会）

1

学会からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 050N10

第 33，34 回日本大気化学会運営委員会議事録
第 33 回日本大気化学会運営委員会

4) 日本大気化学会第 19 回奨励賞の選考について（大気化学研究会より通算 64 回）

表彰委員会より受賞者 2 名を選出したことが報告

日時：2023 年 9 月 19 日（火）09:30－12:30

された。受賞条件について議論され，応募要項で，

場所：Web 会議による開催

討論会・JpGU 大気化学セッションにおける発表や学

出席者：石島健太郎, 石戸谷重之, 入江仁士，岩本

会誌寄稿等の学会活動への貢献について記述を求

洋子，江口菜穂，大畑祥，金谷有剛，

めることが提案された。

竹谷文一，中山智喜，町田敏暢，宮﨑雄三

5) 事務局に送付される機関誌・献本等の取扱につ

欠席者：江波進一，坂本陽介

いて(敬称略，五十音順)

現在までに届いた献本については，適任と思われる会員に書評を打診し，書評を書いた会員に本を差

1）議事録確認

し上げることが了承された。機関誌については，送付第 32 回運営委員会の議事録について確認がなさ元に連絡し，定期送付の停止を求める。また，すでにれた。

事務局に届いた機関誌については廃棄を依頼する

2) 会計・会員の状況こととした。
6) 各委員会報告

会計・会員幹事の竹谷委員より会員の入退会状況について報告がなされた。学生を中心に新規入会者

庶務幹事が多くあり，会員数が 300 人に迫る。会費納入状況が奨励賞受賞者のアナウンスについて，討論会申し良好である一方で，コロナ禍等により，繰越・残額が込み期限に間に合うように，早めが良いという意見が増えており，予算使途の検討が必要である。会員規あった。学会の公式情報をアーカイブできるように，

模は発足当時のおよそ倍となっており，学会の在り方

学会ポータルの活用・整理をお願いしたい。

を考え直すべき場面があり得るという意見があった。

学会誌編集

運営委員会 ML を利用した入会の承認手続きにつ学会ウェブサイトに掲載されている PDF の目次かいて質問があり，申請から入会に至る手続きについら，各ページにリンクが張られると良いという意見があて確認された。

った。将来的に J-Stage 等の DOI 付雑誌に掲載でき

3) 2023 年度第 28 回大気化学討論会の準備状況

るか可能性を探ってほしいという意見があった。

討論会 LOC より準備状況について報告がなされプログラムた。多くの発表申し込み件数があった。要旨集は現

JpGU セッション提案の期間に先立って，JpGU 事

地参加者には当日配布予定，映像視聴のみの参加

務局から学協会プログラム委員選出の連絡が会長宛

者には郵送予定である。会計・会員幹事より，賛助会にあるはずなので，メールを注視する。

員一覧の要旨集掲載と賛助会員への要旨集送付に情報・広報関して確認がなされた。保育支援の利用申し込み状

金谷会長より，学会ウェブサイトの会長挨拶および

況，討論会前日の雲仙巡検の申し込み状況，若手

運営委員情報の更新について報告があった。各委

会員の集会（1 日目夜），女性会員の集会（2 日目昼）

員会よりウェブサイト改善について，次回または次々について確認がなされた。

回の運営委員会までに提案する。男女共同参画・人1

大気化学研究 第 50 号 (2024)

材育成のページ作成について提案があった。ウェブ

第 34 回日本大気化学会運営委員会議事録

サイト英語版については，Google 翻訳などが利用で（大気化学研究会より通算 65 回）

きるため準備しない方針としたが，現存の英文ページ

日時：2023 年 11 月 16 日（木）09:30～13:10

については維持更新するべきとの意見があった。

場所：WEB 会議による開催

表彰推薦

出席者： 石島健太郎，石戸谷重之，入江仁士，岩本論文賞の募集を開始し選考を進める。JpGU 大気

洋子，江口菜穂，江波進一，大畑祥，金谷有剛，

化学セッションで表彰する予定である。

坂本陽介，竹谷文一，中山智喜，町田敏暢，

男女共同参画・人材育成

宮﨑雄三

男女共同参画学協会連絡会 ML から多数のメー(敬称略，五十音順)

ルが届いている状況だが，取捨選択しながら連絡会

欠席者：なしの活動に関わる。第 21 回男女共同参画学協会連絡1）議事録確認会シンポジウムにおいて誌上発表を予定している。

第 33 回運営委員会の議事録について確認がなさ

投稿料は無料である。学会の女性比率等が公表されるため，大気化学会として意識を高めて欲しいというれた。

意見があった。同時に，少ない女性会員に負荷が偏

2）会計・会員の状況

らないように配慮すべきとの意見があった。

会計・会員幹事の竹谷委員より会員の入退会状況について報告がなされた。10 月末に会員数が 300 人

選挙制度を超えた。正会員の退会申請 1 件が承認された。

被選挙人名簿の作成方法を含めて，複雑化を避

3）庶務報告ける方向で議論を進める。
7) その他

庶務幹事の石島委員より，討論会期中の表彰式

・2024 年 9 月 9 日-13 日にマレーシア・クアラルンプの準備状況について確認がなされた。

ールで開催される IGAC 国際会議への積極的な参4）2023 年度第 28 回大気化学討論会の準備状況
討論会 LOC より準備状況について報告がなされ加について依頼があった。討論会中の会員集会で改めて案内する。

た。インボイス制度について，現在は学会事務局お・2024 年度は秋季に複数の国際会議がアジアで開よび討論会事務局はインボイス制度に対応していな

催されることもあり，2024 年度の討論会の時期・場所

いが，対応の必要性について引き続き検討を続けるの検討について意見があり，幹事会を中心に検討をこととなった。プログラム委員より，学生優秀発表賞の開始することとなった。

件数や審査方法について確認がなされた。

・若手会員や学部生向けの旅費・参加費支援を再開

5）プログラム編成申し送り事項

してはどうかという意見があった。若手支援を含め，プログラム担当の石戸谷委員より，第 28 回大気化各委員会で会員サービスにつながる活動を検討する。

学討論会の発表プログラム編成について報告がなさ

・28 回討論会のオンライン配信について質問があっれた。議論の活発化のため，座長を 2 名とした。討論た。討論会 LOC より，携帯回線を利用し，映像視聴

会 LOC より，円滑なプログラム進行のため会場内にのみのオンライン配信を実施予定であることが報告さ設けた議論スペースの活用について案内があった。

れた。

6）JpGU2024 準備状況
以上

プログラム担当の入江委員より，JpGU2024 における大気化学セッションが採択され，5 コマが仮配分さ2

大気化学研究 第 50 号 (2024)

れた旨の報告がなされた。追加希望について，日曜が確認された。男女共同参画・人材育成の江口会員

開催不可，共催する 3 つのセッション（成層(大気)圏

より，討論会期間中に開催する若手交流会へのサポ

過程と気候セッション，海洋－大気間生物地球化学

ートについて提案があった。持続的にサポートできる

セッション，農業残渣焼却の環境影響セッション）の仕組みを引き続き検討することとなった。討論会期間

重複回避を申請することが承諾された。なお，成層圏中の保育利用申請，女性会員の集いの状況についセッションの核となるプログラム SPARC の名称は，て報告がなされた。大気化学会の女性比率について

2024 年 1 月 1 日に APARC（Atmospheric Processes

情報共有があり，研究集会コンビーナーにおける比and their Role in Climate; 大気圏の諸過程とその気率（27%）が学会全体の比率（14%）と比べて高いこと候影響）に変更される。一般向けセッション紹介文のが示された。国が目指す女性比率（30%）を考慮しつ

文案について了承が得られた。開催曜日によってはつ，女性会員に過度な負荷がかからないような運営

保育施設の確保が課題となるため，JpGU の保育支を検討する。

援と併せて検討する。招待講演について，プログラム

10）2024 年度第 29 回大気化学討論会について委員会から方針や研究分野の希望を運営委員会に金谷会長より，幹事会での開催候補地の検討状況伝えた上で候補者の検討を進めることとなった。

が報告された。候補となる会場の予約状況や運営委

7）論文賞について

員のスケジュールを基に，会場を仮予約することが提表彰担当の町田委員より，論文賞選考の進捗状案され，進めることとなった。

況について報告がなされた。男女共同参画・人材育11）会員集会の資料案確認

成担当の江口委員より，男女共同参画学協会連絡第 28 回大気化学討論会 2 日目に開催する会員会において，学会賞の受賞者の男女比率を調査して集会の資料案について確認がなされた。集会資料はいる旨の情報共有があった。調査においては，論文

会員集会後に会員に共有することが了承された。奨賞の場合は筆頭著者または責任著者が考慮される。

励賞授与式の段取りについて確認がなされた。2024

8）大気化学研究誌について

年度の大気化学討論会についてのアナウンスは，日編集担当の大畑委員より，「大気化学研究」第 50

程確定後に行うこととした。
12）その他

号の編集状況について報告がなされた。学会ウェブサイトに掲載されている PDF の目次から，各記事にリ

金谷会長より，将来構想の製本版 12 部が完成しンクを張る予定である。学会ウェブサイト上に論文タイたことが報告された。

トルを掲載し，インターネット検索で表示されるように以上してはどうかという意見があった。学会宛に献本があ（日本大気化学会運営委員会）

った 2 冊のそれぞれについて，書評を書いていただ
ける会員が決定した。本は書評を執筆した会員の所有となる。会員からのお知らせの各記事について，今後はメーリングリストで広く募集をかけることを検討する。
9）男女共同参画・人材育成委員会の報告
学会ウェブサイトに掲載されている「大気化学の研究室」ページの更新について，人材育成委員会と情報広報委員会から各 1 名の 2 人体制で担当すること

3大気化学研究 第 50 号 (2024)

編集後記

今号では，トピックスとして「ドローンを活用した大気環境計測」をテーマに 3 編の総説記事を掲載しました。大気環境の新
しい観測手段として益々の活用が期待されるドローンについて，どのような開発・運用が行われているか，今後の展望も含めてそれぞれの著者の方々に分かりやすく解説していただきました。その他の記事を含むすべての著者の皆様と，ご多忙の中査読をお引き受けいただいた皆様に，心より感謝申し上げます。
今号から新しいメンバーで本誌の編集を行っております。これまでの本誌の伝統を引き継いで多様な分野の記事を収録
し，学会員の皆様の情報発信・情報交換の場として本誌をご活用いただけるよう努めて参ります。引き続きご支援賜りますよう
お願い申し上げます。（SO）

大気化学研究 第50号 （2024年1月31日 発行）
編集兼発行： 日本大気化学会
編集委員： 大畑祥（共同編集長），坂本陽介（共同編集長），上田紗也子，佐伯田鶴，染谷有
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@as.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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