ISSN 2189-8839

Archives of Atmospheric Chemistry Research
第 46 号

目次
総説―トピックス：「COVID-19 と大気化学」―

Article No.

大気中の CO2 観測は COVID-19 の影響を捉えたか？ ............................... 遠嶋 康徳

046A01COVID-19 ロックダウンが大気環境に残した爪痕 ....................................... 宮崎 和幸

046A02

大気化学から見るウイルスの空気媒介感染 ............................................... 竹川 暢之

046A03

第 17 回日本大気化学会奨励賞受賞記念論文
数値モデルと観測の統合解析に基づく越境大気汚染の変調に関する研究の推進........................................................................................................... 板橋 秀一

046A04

会員からのお知らせ
IGAC 2021-ECR Collaboration and Networking Capacity Building Workshop Participation Report....................................................................................................... DENG Yange

046N01

IGAC 2021 Virtual Conference における Japan National Committee Session 開催の報告........................................................................................................... 持田 陸宏

046N02『雨もキノコも鼻クソも大気微生物の世界』刊行について ................................. 牧 輝弥

046N03

学会からのお知らせ
大気化学討論会開催報告 .....................................................................................................
竹谷文一，金谷有剛，宮川拓真，関谷高志，滝川雅之，朱春茂，Prabir Patra，伊藤彰記，
川名華織，木名瀬健，栗栖美菜子，関本奏子，関山剛，岩本洋子，石戸谷重之

046N04

JPGU 大気化学セッションのお知らせ ....... 内田里沙, 坂本陽介, 岩本洋子, 石戸谷重之

046N05

第 17 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

046N06

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

046N07

運営委員会議事録 ..................................................... 日本大気化学会 運営委員会

046N08

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：
山地一代（共同編集長），宮﨑雄三（共同編集長），八代尚，大畑祥
日本大気化学会運営委員（第 12 期，2021 年 7 月 1 日から）：
金谷有剛（海洋研究開発機構），石戸谷重之（産業技術総合研究所），入江仁士（千葉大学），岩本洋子（広島大学），内田里沙（日本自動車研究所），加藤俊吾（東京都立大学），齋藤尚子（千葉大学），坂本陽介（京都大学），関山剛（気象研究所），竹川暢之（東京都立大学），竹谷文一（海洋研究開発機構），
宮﨑雄三（北海道大学），山地一代（神戸大学）

総説 ―トピックス： 「COVID-19 と大気化学」―

Research Focus

Article No. 046A01

大気中の CO2 観測は COVID-19 の影響を捉えたか？
Did atmospheric CO2 observations detect influences of the COVID-19?
遠嶋康徳 1 *大気観測によって人為起源温室効果ガスの排出量を把握することは，パリ協定で約束された排出削減を検証するためにも重要な課題となっている。そのため，衛星観測も含めた大気観測網の充実が図られてきた。そうした中，2020 年に新型コロナウイルス感染症（COVID-19）によって引き起こされたパンデミックによって世界の社会・経済活動は制限され，化石燃料消費量に伴う二酸化炭素（CO2）排出量も急激に減少したと予想された。こうした状況は，COVID-19 の影響による CO2 排出量の減少を実際の大気観測は捉えることができたのか？という問いを我々研究者に投げかけることになった。本稿
では，COVID-19 が様々なスケールでの大気中 CO2 濃度に及ぼした影響を考察し，そうした変化の検出を目指した大気観測や，大気観測に基づく排出量変化の推定結果についてまとめる。

１．はじめに開始時もまだ 2019 年のレベルには達していないと推2019 年 12 月に中国・武漢で最初に確認された新

定されている。

型コロナウイルス感染症（COVID-19）は瞬く間に世ところで，現在大気中 CO2 濃度の精密観測は世界界中に拡大し，2020 年 3 月 11 日に世界保健機関

各地で実施され，地上での観測だけでなく船舶や航（WHO）はパンデミックを宣言するに至った。各国は空機，さらに近年では人工衛星を用いることで地球を感染拡大阻止のために，大規模な都市封鎖（ロック

くまなく観測する体制が整ってきた[例えば Nakazawa,ダウン）や移動の制限，ワクチン接種等の対策を進め

2020]。こうした大気観測と大気輸送モデルや陸域生ているが，感染終息にはまだ時間が必要な状況であ物圏および海洋のプロセスモデルを組み合わせた解る。ところで，COVID-19 拡大阻止のための対策によ析が実施されるようになり，地球表層における炭素循

り社会・経済活動が一時的に制限されたため，化石環の理解が飛躍的に高まった[例えば Friedlingstein

燃料起源 CO2 の排出量が減少したと推定された[Leet al., 2020]。一方，2015 年末に採択されたパリ協定

Quéré et al., 2020, 2021; Liu et al., 2020]。これでは，全球平均気温上昇幅を産業革命前と比べてらの各種社会・経済活動指標に基づく推定では，全2℃より充分低く抑え，可能な限り 1.5℃を目指すため

世界の化石燃料起源 CO2 （FFCO2 ）の日排出量はに今世紀後半までに人為的な温室効果ガスの排出2020 年 2 月と 4 月に減少のピークを見せ，前年と比量を実質的にゼロにすることが合意された。こうした較して 2 月には約 10％，4 月には約 20％の減少とな状況を反映し，各国が約束した排出削減量を検証すった。2 月の減少ピークは主に中国のロックダウンにるための科学的な知見をもたらすことも大気観測に起因するものであり，4 月のそれは世界に COVID-19

期待されるようになった。つまり，単に大気中の濃度が拡大した影響を反映したものであった。その後，増加をモニターするだけでなく，国別・地域別に排出FFCO2 排出量は徐々に回復傾向を示すが，2021 年

量の削減量を客観的に検証することも大気観測のミ
1大気化学研究 第 46 号 (2022)

ッションに加えられるようになった。こうした中で発生

少によってバックグランド大 気 中の CO 2 濃度は影した COVID-19 パンデミックは，ロックダウン等に起因

響がない場合 に比 べて 0.3±0.2 ppm 低いことにする CO2 排出量の減少を大気観測でとらえることがなる。ま た， FFCO 2 の減 少 が主 に北 半 球 で 生 じできたのか，さらにその排出量の変化を定量的に推たとすると， 南 北 半 球 間のガス交 換の時 定 数 （ 交

定できたのか，という問題を研究者に投げかけること換に要する時 間スケールともいえる） が約 1 年でになった。

あることから， 北 半 球で観 測される濃 度 減 少は上

そこで，本稿では COVID-19 による FFCO2 排出量

記の最大 2 倍となる可 能 性がある。

の変化によって引き起こされた大気中 CO2 濃度変化

そこで， 2020 年に観 測された大気 中 CO 2 濃を捉えるための試みを，グローバル，ローカル，リー

度が過 去 20 年 間の変 化と比 べてどれほど異なジョナルの 3 つのスケールについて紹介する。

る か を ， NOAA/GML(Global

Monitoring

Laboratory)による観 測に基づく CO 2 濃度 の全 球

2．グローバルな影響の検出と炭素循環

平 均 値 お よび マウ ナ ロ アで の 観 測 結 果 ， さ らに

COVID-19 の影 響により 2020 年 の全 世 界の国 立 環 境 研 究 所 （ 国 環 研 ） による波 照 間 での観FFCO 2 排 出 量は 2019 年 （9.95 PgC） に比べて測結果について調べた。最初に各時系 列の0.7±0.4 PgC 減 少したと推 定された[Le Quéré et2000～ 2020 年のトレンド（ 長 期 的変 化 傾 向 ） を 2

al., 2021]。1 Pg の炭 素が大 気 中に CO 2 として放次 関 数 で近 似 し， 各 月 の平 均 値 からこのトレンド出され均 一に混 ざったとすると 0.47 ppm の濃 度を差 し 引 く。こうして求 められたトレンド 除 去 後 の

増 加になるので， COVID-19 による FFCO 2 の減

季 節変 化について， 過 去 20 年間 （ 2000～2019
年 ）の平均 値と標 準 偏差 ，さらに 2020 年 の季 節
変 化 を図 １ にプロットした。各 月 の標 準 偏 差 は全
球 平均 で 0.4～ 0.5 ppm，マウナロアで 0.3～ 0.7
ppm，波 照 間で 0.6～ 0.7 ppm であった。したがって， 高 々0.6 ppm の変 化 を検 出することはかなり難 しいと 考 え られる。実 際 に， 2020 年 の 季 節 変
化を見 ると， 波 照 間の 1 月の値 を除いていずれも過去 20 年 間の変動 内に収まっており， 観 測だ
けから COVID-19 に起因 する変 化を検 出することが困 難であることが分かる。
ところで， 大 気 中の CO 2 濃度 の年々変 動は主に自 然 吸 収 源 ， す なわち 陸 域 生 物 圏 お よび 海
洋の CO 2 吸 収 量の年々変 動に起 因すると考えられる。Global Carbon Project がまとめた過去 20
年 間（ 2000～2019 年 ）のグローバルな年 間炭 素

図 1 過去 20 年間（2000～2019 年）の月平均値に基づく
平均的な季節変動（黒線）と変動幅（灰色領域，1σ）および 2000 年の季節変動（赤線）。（上）全球平均濃度，（中）マウナロア，（下）波照間の季節変動をそれぞれ示す。なお，それぞれの月平均値から 2 次式で表されるトレンド成分が除去されている。

収 支 を図 ２ に示 す[Friedlingstein et al., 2020]。図には FFCO 2 排 出 量， 大 気 中への蓄 積 量 ，海 洋による吸 収 量 ， 正 味 の陸 域 生 物 圏 による吸 収 量がプロットされている。なお， 大 気 蓄 積 量 は2

大気化学研究 第 46 号 (2022)

NOAA/GML の大 気 観 測に基づくもので， 陸域 ・中の CO 2 を減らす方 向に働 くことから， 大 気蓄 積

海 洋 の吸 収 量 はそ れぞれ複 数 の陸 域 生 態 系 モ

量 の変 動 をかなりの程 度 説 明 していることが分か

デルおよび海 洋 の生 物 地 球 化 学 モ デルの推 定る。したがって， 海 洋 だけでなく陸 域 生 物 圏 の炭

結 果の平 均 値となっている。また， 図 中の残 差は

素 吸 収 量を正 確 に推 定できれば， 大 気 観 測 から

FFCO 2 排 出 量から大気蓄積量と海洋・陸域生態

COVID-19 の影 響を検 出することも可 能になる。

系吸収量を差し引いた残りを表し，主にモデルにし か し ， 炭 素 収 支 の 残 差 の 年 々 変 動 が 0.51

よる陸域生物圏や海洋の吸収量推定値の不確か

PgC·yr -1 で あること や， 陸 域 生 態 系 モ デル自 体

さを表す指標となっている。それぞれのトレンドをの不 確 かさ（ 0.9 PgC·yr -1 ） を考 えると， トレンドの2 次式で近 似し，トレンドからの残 差の標 準偏 差

中から COVID-19 のシグナルを検 出 することは現を計 算すると， FFCO 2 で 0.12 PgC·yr -1 ， 大気 蓄

時 点 で は か な り 困 難 で あ る 。バ ック グ ラ ンド の 大

積で 0.78 PgC·yr -1 ， 海 洋 吸 収で 0.09 PgC·yr -1 ，気 観測 から FFCO 2 排 出 量の変化 を正確 に見 積

陸 域生 物 圏 吸 収で 0.62 PgC·yr -1 ，残 差で 0.51

もるためには， 陸 域 生 物 圏 や海 洋 の炭 素 循 環 モ

PgC·yr -1 で あっ た。大 気 蓄 積 量 （ す なわち大 気

デルのさらなる精緻 化 が必 要である。

中濃度）の変化は主に陸域生物圏吸収量のCO 2 のうち炭素 安 定 同 位体 の「 軽 い」 12 C を 1 3 C

3．都市大気観測によるローカルな影響の検出より吸 収 しやすい性 質 があることを反 映 し た同 位

都市は人口が集中し交通や住居，産業活動等で体の観測結果から示唆されている[例えば多くのエネルギーを消費するため，人為起源 CO2 のNakazawa et al., 1993]。図 ２ を見 ると 陸 域 生 態

約 70%を排出していると推計されている[Churkina,

系モデルも， 正 方 向 の変 動が吸 収 すなわち大 気2016]。このことから，大気観測に基づいて都市から

年 々変 化 に起 因 することは， 例 えば 植 物 が大 気の CO2 排出量を把握する取り組みの重要性は高まっている。都市における境界層内（季節や時刻により変動するが温帯域では地上からおよそ 1 km 以内の地
表影響を受けやすい層）での CO2 観測では，近傍の排出源の影響を受けないバックグランド大気の観測とは異なり CO2 排出源の近傍であるため非常に高濃度かつ大きな変動が見られる。したがって，COVID-19の影響で FFCO2 排出量が減少すれば都市で観測される CO2 濃度の変動も，その割合に応じて減少する
ことが予想される。しかし，都市での CO2 濃度は，
FFCO2 排出量だけでなく境界層高度や都市大気の「換気」のされやすさにも強く影響され，こうした要素

図 2 グローバルカーボンプロジェクト（GCP）による地球表層における 2000 年から 2019 年の炭素収支の時系列[Friedlingstein, et al., 2020]。赤丸は化石燃料起源 CO2 排
出量，水色は大気蓄積量，青および黄土色はそれぞれ複数の海洋および陸域生態系モデルによって推定された
炭素吸収量の平均値を表す（吸収が正）。白抜き黒は化石燃料起源放出量から大気蓄積量と海洋及び陸域生態系吸収量を差し引いた残り（残差）を表す。破線はそれぞれの時系列を 2 次式で回帰計算した結果。

は地域スケールの気象条件の違いにも依存する。さらに，都市から排出される CO2 の影響を除いたバック
グランドの変動もあるため，FFCO2 排出量の変化を濃度変動から切り出すことは必ずしも容易ではない。
地域スケールの気象条件の違いの重要性を示す

3

大気化学研究 第 46 号 (2022)

例として Zeng et al. [2020]は中国の北京および成都での CO2 濃度の観測結果を示している。すなわち，気象の変動が激しい北京では COVID-19 によるロックダウン前後での CO2 濃度変動の違いが不明瞭だが，気象の変動が穏やかな成都ではロックダウン期間中に CO2 濃度変動が前後の期間と比べて明瞭に減少したことを紹介している。一方，Liu et al. [2021]は北京の 4 つの環状道路（最大外周 99 km）において車載観測装置を用いて CO2 濃度の測定を，ロックダウ
ン前，ロックダウン期間中，ロックダウン後に実施した。
さらに，環状道路内に位置する気象観測用タワー（高度 80 m）で観測された CO2 濃度を，地域スケー
ルの気象の変動を反映したバックグランド大気の CO2濃度として用い，環状道路で観測された濃度から差し引くことで気象変動の影響を取り除いた。このようにして求められた CO2 濃度増加分について平均すると，
ロックダウン期間中はロックダウン前と後に比べてそれぞれ 41 ppm および 26 ppm 低いことを見いだした。
このように，気象変動の影響を取り除くことができれ
ば，都市における CO2 濃度観測から COVID-19 の影
響を捉えることが可能となる。
一方，濃度変化だけでなく都市からの FFCO2 排出量の変化を直接観測する試みも報告されている。
Sugawara et al. [2021]は東京・代々木の東海大学にあるタワーの地上 52m の地点で微気象学的な手法

図 3 2016，2017，2019 及び 2020 年の 4～5 月における
代々木でのタワー観測に基づく CO2 フラックス等の日変化の比較。上から，全 CO2 フラックス，O2:CO2 比，ガス消費によるフラックス，ガソリン消費によるフラックス，生物圏（植物＋人間）からのフラックス。図の右端にプロットされ た 記 号 は ， 各 CO2 フ ラ ッ ク ス の 日 平 均 値 を 表 す（Sugawara et al. [2021]の Fig. 3 を転載。文字の大きさを改変。）。

（渦相関法）を用いて CO2 フラックスを測定し，最初の緊急事態宣言下の 2020 年 4～5 月の CO2 フラックス
がそれ以前の同時期に比べて 20±3%減少したことを明らかにした（図３上段）。さらに，彼らはタワーの上
下 2 地点で観測される CO2 と酸素（O2）の濃度から求められる鉛直方向の濃度差の比（ΔO2/ΔCO2，図３の石戸谷[2021]による総説に詳しい解説があるので参上から 2 段目）を用いて CO2 フラックスを起源毎に分照されたい。

類した [Ishidoya et al., 2020]。その結果，フラックスの一方，サンフランシスコ湾岸地帯では，低価格 CO2

減少は主にガソリン燃焼に由来し，住宅での消費がセンサーを地表付近で多点展開するネットワーク

多い都市ガスは反対に微増傾向にあったことを明ら（BEACO2N, [Shusterman et al., 2016]）から得られたかにした（図３の上から 3，4，5 段目）。なお，代々木

CO2 観測結果を，ラグランジアン型大気輸送モデル

における CO2 フラックスや O2 観測については寺尾・を用いて逆計算解析することで詳細（空間分解能

4大気化学研究 第 46 号 (2022)

1km 以下）な地表面からのフラックスを求めた[Turner

2 月から 5 月にかけて観測されたデータを解析し，雲et al., 2020]。その結果，COVID-19 の影響で屋内退による影響を取り除かなければ COVID-19 の影響を避指示が出された期間に人為起源 CO2 放出量が検出することは難しいと結論している。また，Buchvitz

30%減少したこと，そしてその減少が主に交通量のet al. [2021]では GOSAT と OCO-2 による中国東部の減少に起因するものであることを明らかにした。なお，

XCO2 から，様々な解析によって FFCO2 の影響による

ここで各発生源セクターの識別は空間的なフラックス

シグナルを取り出し，2019 年 10 月から 2020 年 5 月

分布の違いとして把握されている。

までの FFCO2 による XCO2 の増加分の月平均値がそれ以前の年の月平均値からどれだけ変化しているかを調べた。その結果，2020 年 3 月と 4 月はそれ以前

4．地域スケールにおける影響の検出
ここでは国レベルを含む数百×数百ｋｍ以上の領に比べて 10±10%減少しているとしたが，その変化は域，いわゆる地域（リージョナル）スケールの領域からあまり明瞭ではなく，現時点では XCO2 による検出はかなり困難であると結論している。なお，ここでは詳しのＣＯ２排出量の変化を捉えることができたかについく紹介しないが，衛星による NO2 の測定と CO2/NOXて検証する。こうしたスケールでの大気観測としてま比を用いて中国のロックダウン前後の CO2 放出量のず思いつくのが人工衛星による気柱平均ＣＯ ２ 濃度変化を推定した研究が報告されており，直接 CO2 を（XCO2）の観測である。例えば 2020 年 2 月に中国の測定するより高い精度での推定が実現している

FFCO2 の排出量が 30%減少したとして，大気輸送モ[Zheng et al., 2020]。

デル（ＮＩＣＡＭ-TM, [Niwa et al., 2011]）を用いて一方，Tohjima et al. [2020]では中国の風下での大XCO2 を計算したところ，その減少量は高々0.8ppm

気観測から CO2 排出量減少の影響を検出するとともにしかならないと予測された[Tohjima et al., 2020]。現に，大気輸送モデルを使った解析によってその排出

在観測が行われている GOSAT や OCO-2 による量の変化量を推定した。ここでは少し詳しくその内容

XCO2 の測定精度が 1ppm に達していないことを考慮を紹介する。

すると，その検出がいかに困難であるかが分かる。

国環研は石垣島の南方約 20kｍに位置する波照Chevallier et al. [2020]は OCO-2 で得られた 2020 年

図 4 波照間での大気観測に基づく ΔCO2/ΔCH4 比の月平均値の時間変化。橙，赤，青色のシンボルおよび縦棒はそれぞれ 1，2，3 月の平均値および標準偏差を表す。また，灰色曲線は変動比のトレンド（1，2，3 月の平均値に基づく）を，付随する灰色陰影部はトレンド曲線からの変動範囲（95%区間）を表す。黒実線は国際原子力機関（IEA）が推定した中国における化石燃料消費による CO2 放出量の推定値を表す。（Tohjima et al. [2020]の Fig. 2 を改変）。

5

大気化学研究 第 46 号 (2022)

間島（24.06°N, 123.81°E）において 1990 年代中頃か

1998 年から 2020 年までの観測に基づいて上記のら大気中の温室効果ガスの現場観測を実施している。

方法で計算された 1～3 月の ΔCO2/ΔCH4 比の月平

晩秋から初春にかけて東アジアモンスーンの影響に均値を図４に示す。既に述べたように変動比は 2000より波照間島には主に大陸から大気塊が輸送され，年代に明瞭な増加傾向を示した後，2011 年以降は大陸から放出される CO2 や CH4 の影響を受けた高濃

ほぼ一定の値を示したことが分かる。図４には中国に度の CO2 や CH4 がしばしば観測される。波照間で観おける化石燃料消費量の推定値もプロットされている

測される高濃度イベントでは両者は非常に似た時間

が，ΔCO2/ΔCH4 比の変化傾向と似ていることが分か変化を示し，その変動比（ΔCO2/ΔCH4 ）は風上の排る。そして，2020 年の 2 月の ΔCO2/ΔCH4 比を見ると，出源における放出量比を反映していることが予想さ

過去 10 年間に見られた変動の幅（図中の灰色部分）れた。なお，変動比の計算は次のように行った。24 時を越えて減少したことが分かった。

間の時間窓内の CO2 と CH4 の相関プロットを作成し，さらに詳しく ΔCO2/ΔCH4 比の変化を調べるために，

回帰直線の傾き，相関係数（R），CO2 の標準偏差（１

図５に 2019 年 12 月から 2020 年 3 月にかけてのσCO2）を計算する。この計算を，時間窓を 1 時間ずつ

ΔCO2/ΔCH4 比の 30 日移動平均値を示す。図中には移動させながら全データについて実施し，R および１比較のために ΔCO2/ΔCH4 比の 30 日移動平均値のσCO2 について基準（R>0.7，１σCO2>0.1 ppm）を満たす

過去 9 年間（2011～2019 年）の平均値と標準偏差も傾きについて月平均値や 30 日の移動平均を計算す

同時にプロットした。ΔCO2/ΔCH4 比は 2020 年 1 月末

る。実際，冬季の観測結果を調べたところ，中国経済から急減し，2 月中頃に最低値を示し，その後 4 月初の著しい成長によって FFCO2 排出量が急増した

旬にかけてゆっくりと過去 9 年間の平均値に近づくこ2000 年代に ΔCO2/ΔCH4 比が増加したことが分かっとが分かった。この変化を，Le Quéré et al. [2020]

た （ 実 際 に は ΔCH4/ΔCO2 比 の 減 少 と し て 報 告 ）の 手法を用いて推定された中国からの FFCO2 排出[Tohjima et al. 2014] 。 そ こ で ， COVID-19 に よ る

量の変化と比較すると（図中青線），ΔCO2/ΔCH4 比のFFCO2 排出量の急減を ΔCO2/ΔCH4 比の減少として変化とよく一致を示すことが分かった。このことは，波捉えることができるのではないかと期待された。

照間で観測された ΔCO2/ΔCH4 比の変化が主に中国

図 5 2019 年 12 月から 2020 年 4 月までの ΔCO2/ΔCH4 比の変化（30 日間移動平均，赤線），および過去 9 年間（2011 年～2019 年）の ΔCO2/ΔCH4 比の平均値および変動範囲（１σ）を灰色破線および灰色陰影部で表す。比較のため， Le
Quéré et al. [2020]の研究に基づいて推定された中国における化石燃料起源 CO2 放出量の変化および推定範囲を青線および水色陰影部で表す。（Tohjima et al. [2020]の Fig. 3 を改変）。

6

大気化学研究 第 46 号 (2022)からの FFCO2 の排出量減少に起因するものであるこったと仮定しており，こうした仮定の及ぼす影響につとを示唆するものと考えられた。

いては今後さらに検討してゆく必要がある。

そこで，波照間で 2020 年 2 月と 3 月に観測された

5．おわりにΔCO2/ΔCH4 比の減少と中国の FFCO2 排出量の変化の関係を調べるために，大気輸送モデル（NICAM-

COVID-19 感染拡大によって全世界の 2020 年のTM）を用いて波照間での CO2 と CH4 を再現し，観測FFCO2 排出量は 7%程度減少したが，これをバックグ

およびモデル計算に基づく ΔCO2/ΔCH4 比を比較し

ランドやリージョナルスケールでの大気観測から検出た（図６）。なお，モデル計算で用いた CO2 およびし，さらに排出量の評価にまで結びつけることは容易

CH4 のフラックスマップの詳細については元論文を参ではないことが分かった。これは，一つには CO2 の大照していただきたいが，FFCO2 のフラックスマップに

気中の寿命が長いため，FFCO2 の排出量の変化がついては 2018 年のフラックスを，CH4 のフラックスに引き起こす濃度変化が相対的に小さいことに起因す

ついては 2017 年のフラックスを繰り返し用いた。中国

る。一方，都市大気は排出量の変化の影響を直接受の FFCO2 のフラックスにファクターを乗じて何通りかけるため，気象要素の影響を除去したりモデルで推変 化 さ せ た 場 合 ， 中 国 か ら の FFCO2 排 出 量 と定したりすることで，都市大気観測は排出量を推定

ΔCO2/ΔCH4 変動比には直線関係が見られ，実際にするために有効であることが示された。都市は FFCO2観測された ΔCO2/ΔCH4 比の減少量を当てはめること

排出の大部分を占めることから，その排出量を正確で 排 出 量 の 変 化 を 推 定し た 。 そ の 結 果， 中 国 のに把握することは今後の FFCO2 排出量削減効果を

FFCO2 の排出量は 2 月に 30±12%，3 月に 19±15%検証するためにも非常に重要となる。しかし，都市大減少したと推定された。なお，推定では中国からの気の観測では推定できる範囲が限定的になるデメリ

FFCO2 のフラックス分布や CH4 の放出量は一定であットもあり，今後観測の大規模ネットワーク化が課題となると思われる。

謝辞
NOAA/GML の Pieter Tans 博 士 お よ び Ed
Dlugokencky 博士には大気中 CO2 濃度の全球平均値および Mauna Loa での観測値の使用を認めていただいた。データは NOAA/ESRL/GML のウェブサイト（https://www.gml.noaa.gov/ccgg/trends/，2021 年 9月）から取得した。国立環境研究所の向井人史博
士からは波照間での CO2 濃度観測値を提供していただいた。本研究の一部は環境省地球環境保全等試
図 6 2020 年 2 月 および 3 月 の中 国 における化 石 燃
料 起 源 CO 2 放 出 量 減 少 率 の推 定 。丸 印 は大 気 輸
送 モデルに よる計 算 で 求 められた化 石 燃 料 起 源
CO 2 減 少 率 と波 照 間 における ΔCO2/ΔCH4 比 との関
係 を表 し， 青 は 2 月 ， 赤 は 3 月 の結 果 に相 当 する。
計 算 で 求 め られ た 両 者 の 関 係 に ， 観 測 結 果 （ 青 四
角 ： 2 月 ， 赤 四 角 ： 3 月 ） を当 てはめることで， 中 国 からの放 出 量 が推 定 できる。（Tohjima et al. [2020]の Fig.
4 を改変）。

験研究費（環 1951）、独立行政法人環境再生保全機
構環境研究総合推進費（JPMEERF21S20802）による支援を受けて行った。

参考文献
Buchwitz, M., et al. (2021), Can a regional-scale reduction of7大気化学研究 第 46 号 (2022)

atmospheirc CO2 during the COVID-19 pandemic be274.

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Sci.

Adv.,

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eabd498,

大気化学研究 第 46 号 (2022)

doi.org/10.1126/sciadv.abd4998.

原稿受領日: 2021 年 10 月 25 日
掲載受理日: 2021 年 11 月 24 日

著者所属：
1. 国立環境研究所 地球システム領域* 責任著者:
Yasunori Tohjima <tohjima@nies.go.jp>

9

総説 ―トピックス： 「COVID-19 と大気化学」―

Research Focus

Article No. 046A02

COVID-19 ロックダウンが大気環境に残した爪痕
Atmospheric Fingerprints of COVID-19 Lockdowns on Global Air
Quality
宮崎和幸 1 *
新型コロナウイルス感染症（COVID-19）に対応した世界規模のロックダウンにより，大気汚染物質である窒素酸化物（NOx）の排出量は地球全体で少なくとも 15%，欧州や北米では 18-25%減少した。
排出量の減少により地球全体の対流圏のオゾン総量は 2%減少し，大気汚染のみならず地球の放射バランスにも顕著な影響を及ぼした。この短期間に生じた急激な変動から得られた知見は，これまで検証が難しかった大気汚染物質と気候システムとの相関関係について，定量的に評価できるものであり，今後の大気汚染物質削減と気候変動への適切な対応の両立（コベネフィット）を目指す環境政策に重要な参考情報となる。

１． はじめにLaughner et al., 2021]では，衛星観測データ，地上観

大気汚染は深刻な健康被害をおよぼす。大気汚測データ，数値モデルを組み合わせて利用し，染物質の排出量を制御し，大気汚染による健康リス

COVID-19 の感染拡大を遅らせるために施された世クを減らすために，これまでに世界の多くの国で環境界的なロックダウンが，地球全体の大気汚染物質の政策が実施されてきている。しかし，大気汚染状況は排出削減と大気汚染，さらには気候システムへおよ

中〜長期的な気候の変化の影響など様々な要因にぼす影響を調査した。

より複雑に変化するため，人間活動と大気汚染の関係は必ずしも明らかではない場合が多い。そのため，

2．窒素酸化物（NOx）排出量の減少

施された環境政策の量的影響には不明な部分が多本研究では，アメリカ航空宇宙局（NASA）および欧く，政策が効果的であったか否かの判断を困難にし

州宇宙機関（ESA）などによる地球観測衛星からの大ている。COVID-19 のパンデミック中には，ウイルスの気組成の観測データの分析とジェット推進研究所

拡散を抑制する目的でロックダウンが多くの国で実施（JPL）/海洋研究開発機構（JAMSTEC）で開発されたされ，人間活動に急激な変化をもたらし[Chinazzi et

データ同化システム[Miyazaki et al., 2020a; 2020b;al., 2020]，CO2 などの排出量に大きな変化を与えた

2020c]を使用して，ロックダウンによる影響を定量的[Le Quéré et al., 2020; Forster et al., 2020; Liu et al.,に評価した。窒素酸化物（NOx）は主に工場や火力

2020]。パンデミック中に多くの国で報告された大気発電所，燃料自動車等から排出される主要な大気汚汚染の急速な変化では，気候変動などの複雑な要

染物質のひとつである。2010〜2019 年の 10 年間と因を考慮する必要がないため，人間活動と大気汚染

2020 年の NOx の排出量の推移を世界の各地点にを結びつけるメカニズムを理解する上で貴重な情報

ついて詳細に比較することで，ウイルス拡散防止のたとなることが期待できる。本研究[Miyazaki et al., 2021;

めに世界的に実施されたロックダウンによる影響を定1

大気化学研究 第 46 号 (2022)

初のロックダウンに対応する。その後，3 月と 4 月は通常のレベルまで急速に回復した。5 月には，一部の地域で 2 回目のロックダウンが行われたことに対応して，排出量が再び減少に転じた。イタリアでは，早期にロックダウンを実施したことで，2 月下旬から 5 月上旬にかけて，他の欧州諸国に先駆けて大幅な排出量削減を実現した。アメリカでは，ほとんどの州が 3 月

図 1 ロックダウンに伴う(a)窒素酸化物排出量の削減
量，(b)全球対流圏オゾン総量の削減量。単位はそれぞれ，TgN，TgO3 で，月平均値をそれぞれの領域について示す。(a)には，NASA による衛星観測などを組み合わせた推定から，ロックダウンによる排出量への影響を定量的に評価した結果を示す。(b)には，推定された排出量削減情報を用いた化学気候モデル MIROC-CHASER による計算から，各地域での排出削減の影響を個別に評価した結果を示す。

下旬に緊急の外出禁止令を発表した。推計された排出量は，2 月下旬から 3 月上旬にかけて減少し，4 月と 5 月には最大で約 25％の削減となり，その後，6 月には緩やかに回復した。

件が厳しくなるほど，排出量の削減が大きくなることを

3．対流圏オゾンへの影響
これまでに，ロックダウンなどの感染症対策は人間活動を大きく抑制し，主に大都市において大気汚染
物質の排出量を急速に削減させていることについて，いくつか報告がなされている。一方 ， 地球全体でどれほど減少したか，さらにはその気候システムへの影実証した。

響は詳細に見積もられていなかった。

量的に評価した。その結果，ロックダウンを適用し始めたわずか数か月の後に，NOx の排出量が世界全体で 15％減少したことを示した（図１）。また，排出削減の範囲とタイミングを詳しく追跡し，ロックダウン条

たとえば，2 月初旬の中国の極端なロックダウンに本研究では，海洋研究開発機構のスーパーコンピ

より，数週間以内に中国の一部の都市で NOx 排出ュータ「地球シミュレータ」を用いた化学気候モデル

量が 50％減少した。米国，イタリア，フランスなどでは，

MIROC-CHASER [Sudo et al., 2002； Watanabe et al.,2020 年の春後半には排出量の低下は 25％に達した。

2011]による計算から，パンデミック中の NOx の減少

時系列を見ると，中国の NOx 排出量は，1 月下旬かが地球全体のオゾンを短期的に急激に減少させるこら 2 月下旬にかけて急速に減少し，これは中国の最とを明らかにした。NOx の排出量の減少により，2020

図 2 自由対流圏（およそ高度 5km）における全球オゾン分布のロックダウンによる変化量（単位は ppb）。(a)数値モデルを用いて，2020 年の気象条件を与え，NOx 排出削減がおよぼした影響を評価した結果。赤色は増加，青色は減少を示す。全球に渡ってオゾン濃度は減少しており，特に北半球の中緯度で大きな減少がある。(b)衛星観測 CrIS によるオゾン濃度の 2019 年から2020 年の変化量を示す。赤色は増加，青色は減少。2020 年に森林火災の影響を受けて濃度が増加した一部の熱帯域を除いて，地球上のほとんどの領域でオゾンは減少しており，数値モデルによる計算(a)と大まかに一致する。これは，ロックダウンによる上空におけるオゾン変動が衛星観測により測定可能であることを示す初めての結果である。

2

大気化学研究 第 46 号 (2022)

年 6 月までに，対流圏上空のオゾン濃度は最大で 5度化を遂げる衛星観測の多様な応用への有用性を

ppb 減少すると推定した。世界の対流圏のオゾン総実証するもので，今後の衛星観測ミッション推進にも量の減少量は 6 TgO3 と見積もられ，存在量全体の役立つことが期待される。

2％にもおよんでいるという推定結果を得た。この短オゾン応答の地理的・季節的な変化を明らかにす

期間での変化量は小さなものと思われるかもしれなるため， 各地域の NOx 排出量削減の影響を個別に

いが ， 通常の大気汚染を抑制する政策を続けた場考慮したモデルシミュレーションを実施した。排出削合（IPCC RCP2.6 シナリオ）の 15 倍にもおよぶ急激な減量の変動だけでなく大気化学プロセスの特性を反オゾンの減少であることを示した。また ， この減少は

映して ， 各地域における排出量削減が地球全体の温室効果気体でもある対流圏オゾンの大気放射のオゾン総量に与える影響は地域・時間により大きく異働きを通して，地球の熱のバランスにも大きな変化をなる（図 3）。世界の各地域におけるロックダウンによもたらすことを指摘し，更なる気候影響評価の研究にる全球オゾンへの影響は，ロックダウンが発生した地取り組んでいるところである。

域の局所的な気象条件に加えて，グローバルな大気

対流圏上空のオゾン濃度は最大で 5 ppb 減少した循環による遠隔的な影響を受ける。この結果は，ロッと数値モデルを用いた解析から見積もられ ， この推

クダウンがいつ，どこで発生したかが，大気組成への定は NASA の衛星観測とよく一致することを示した

影響を判断する上で非常に重要であることを示す。

（図 2）。衛星観測を用いて地球システム変動を評価

ある一定の排出削減があった場合にどの程度オゾする際には，得られた観測情報の特性や不確定性を

ン量が減少するのかの目安であるオゾン生成効率

注意深く考慮することが必要である。プロセスの理解（OPE）は， 太陽光の到達や気温などの気象条件にに基づく算出と最新の衛星観測との高いレベルでのよって大きく変化する。オゾン生成効率は，北半球の良い一致が得られた本結果は ， 近年ますます高精

多くの地域よりも熱帯や南半球亜熱帯で大きく，北半

図 3 ロックダウンに伴う各地域での NOx 排出量の変化量（ピンク）とそれによる全球オゾン総量の変化量（青）。2020 年 2月から 6 月の平均値の地理分布を矢印で示す。下向きの矢印はロックダウンに伴い減少した量を示す。全球オゾン総量の変化量を NOx 排出量の変化量で除して算出されるオゾン生成効率は，ヨーロッパや北半球中緯度で小さく，熱帯や南半球で大きい様子を示している。地球全体のオゾン量および気候システムに対する世界的なロックダウンの影響を理解する上で，対策がいつどこで発生したかを考慮することが重要であることを示唆している。

3

大気化学研究 第 46 号 (2022)

4．今後の展望

球中緯度では 2 月から 6 月にかけて 2〜3 倍に増加した。その結果，地球全体のオゾン総量の減少に対

COVID-19 ロックダウンは，NOx 排出量の削減がして，3 月には中国を含むアジアや南米による寄与

地球の大気にどのような影響を与えるかについて重が大きかったが，5 月から 6 月には中国以外のアジ

要な示唆を与えた。これらの影響は世界中で一様でアや南北アメリカによる寄与が大きいことが明らかとなはなく，排出削減を行う場所や季節によって異なる。

った。アジアによる影響は，3 月中旬から顕著に現れこれまでの研究では，ロックダウンが地表の大気汚染

始め，5 月から 6 月には熱帯地方から両半球の中緯におよぼす影響が多く調査されてきた。本研究は，度地域まで影響が広がる（図４）。このパターンは，熱複雑な大気プロセスを通して世界各地での排出量減

帯地方で暖かい空気が上空へ運ばれ，南北に広が少の効果が複雑に重なり合い，地球規模で気候シスっていく様子や，アジアモンスーンによって運ばれる

テムに甚大な影響を及ぼしていることを初めて詳細

様子を反映している。この結果は，アジアにおける人に実証した。NOx 排出量および対流圏オゾンは，世間活動が地球環境に大きな影響を与えていることを界経済が元通りに戻れば再び上昇することも考えら示唆する。この短期間に生じた急激な変動から得られる。しかしながら，本研究による知見は，NOx 排出れた知見は，これまで検証が難しかった大気汚染物

量とオゾンの生成を引き起こすメカニズムを理解する

質と気候システムとの相関関係について，定量的に上で貴重な情報を提供する。さらに，大気汚染物質評価できるものであり ， 今後の大気汚染物質削減とは温室効果気体とも強く関連するため，本研究による気候変動への適切な対応の両立（コベネフィット）を

知見は複雑な気候システムの将来の予測改善にも目指す環境政策に重要な参考情報となることが期待つながる。大気汚染を効果的に改善しつつ，急激なされる。

気候変動を緩和するためには，本研究で示されたよ

図 4 2020 年 6 月 18 日における自由対流圏（およそ高度 5km）における全球オゾン分布のロックダウンによる変化量。各地域の NOx 排出量削減の影響を個別に考慮したモデルシミュレーションによる結果を示す。黄色および赤色は増加，青色は減少。各地域での排出量減少に対応するオゾンの減少は，局所的な影響と大気輸送の結果として遠方からの影響の両方を含
み，明確な空間パターンを示す。例えば，北米の排出量削減によって，ユーラシア大陸上空の幅広い領域でオゾンは減少する。南米の排出量削減による影響は，南半球の中緯度偏西風に沿って現れる。ヨーロッパとオーストラリアが与える影響は，
緯度 30 度の高緯度側に限られる。アジアの排出量による影響は，熱帯から両半球の中緯度まで広がる。

4

大気化学研究 第 46 号 (2022)

うな排出量と大気組成の間の複雑な関係を慎重に考

chemical reanalysis, Atmos. Chem. Phys., 20(2), 931-967,

慮する必要があることを示しており，コベネフィットを

doi: doi.org/10.5194/acp-20-931-2020.

目指す政策立案への貴重な情報を提供することが期

Sudo, K., Takahashi, M., Kurokawa, J., & Akimoto, H. (2002),

待できる。

Chaser: A global chemical model of the troposphere, 1.
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原稿受領日: 2021 年 11 月 30 日

reveal large-scale complexities and feedbacks between

掲載受理日: 2021 年 12 月 8 日

atmospheric chemistry and climate change, Proc. Natl.
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著者所属：
1. NASA ジェット推進研究所

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総説 ―トピックス： 「COVID-19 と大気化学」―

Research Focus

Article No. 046A03

大気化学から見るウイルスの空気媒介感染
Airborne transmission of viruses viewed from atmospheric chemistry
竹川 暢之 1 *
新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の原因ウイルスである SARS-CoV-2 は，主に呼吸器由来の飛沫を介して排出される。飛沫およびその水分が蒸発して生成する飛沫核の間には，物理的・化学的な観点で明確な境界はない。飛沫・飛沫核を粒子の発生源別カテゴリーの一つと捉えた上で，大気化学分野で確立されている大気観測・室内実験・数値モデルのフレームワークが空気媒介感染の問題に適用しうるか議論する。

１．はじめに様の対策を求める提言がなされ，私自身もエアロ

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）は，我々

ゾル分野の研究者としてその内容に同意し署名の活動のあらゆる側面で甚大な変化を引き起こした。

をした[Morawska & Milton, 2020]。その後，様々なCOVID-19 の原因ウイルスである SARS-CoV-2 の動研究者からの提言を踏まえて WHO の見解も変化

態に関しては短期間に多くの研究成果が発表されてしてきた[WHO, 2020b]。2021 年 2 月には，接触感いるが，本稿執筆時の 2021 年 11 月の段階において染は主要な感染経路ではなく，執拗に消毒を行う

も，感染状況を予測し制御できるレベルの理解にはことに疑問を呈する提言も出されている[Lewis,

至っていないように思われる。

2021]。米国疾病対策予防センター（CDC）も，2021

世界保健機関（WHO）等の公式文書では，飛沫

年 4 月に接触感染は主要でないという見解を示し

感染（droplet transmission）は「粒径 5 μm より大ている[CDC, 2021]。このため，世界的に見れば接きい液滴粒子（飛沫）による感染」，空気感染

触感染・飛沫感染を中心とした対策から，飛沫感（airborne transmission）は「飛沫から水分が蒸発し染・空気感染に重きを置いた対策にシフトしていて生成する粒径 5 μm より小さい粒子（飛沫核）る。実際，室内環境を中心として，清浄な空気のによる感染」と定義している[Siegel et al., 2007;

あり方を見直す提言も多く見られるようになっ

WHO, 2020a]。すなわち，飛沫のうち 100 μm 程度ている[Starr, 2021]。また，室内環境における感染以上のものを除けば，飛沫・飛沫核ともにエアロ制御に関して，いわゆる社会的距離のような単純ゾルの一部である。なお，定義文には「飛沫感染な概念ではなく，曝露量と曝露時間を考慮したガは近距離で起こる感染」，「空気感染は遠距離でもイドラインの重要性も提唱されている[Bazant &起こる感染」のように感染経路と距離を関連付け

Bush, 2021]。

る記述が含まれるが，この点については後述する。

一方，世の中に氾濫する数多の情報を目にする

2020 年 3 月当初の段階では，WHO は SARS-

たびに，エアロゾルという言葉やその大気中でのCoV-2 の感染経路は主に接触感染と飛沫感染であ挙動が多分に誤解されていると感じた。2012 年にるという見解を示していた[WHO, 2020a]。2020 年

PM2.5 問題が顕在化したときにもエアロゾルとい

7 月には Morawska と Milton によって空気感染同う言葉が社会的に広く知られたが，その際も PM2.51大気化学研究 第 46 号 (2022)という特殊な有害物質があるような誤解があっ

なお，このような曖昧さについては既に 2002-2003

たと記憶している。エアロゾルの本質的な部分を

年 SARS（原因ウイルス SARS-CoV-1）の研究でも示

短い文章で解説することは難しく，また査読を経されている。Roy と Milton は，SARS-CoV-1 の感染経ない情報発信は客観性を欠く危険性があると考路に関して“Airborne transmission of communicable

えた。このため，エアロゾルと飛沫感染・空気感染に

infection - the elusive pathway”というタイトルの論文を関する知見を体系化することを目的として，日本エア

発表している[Roy & Milton, 2004]。この論文は，呼吸ロゾル学会誌上に解説記事を寄稿した[竹川, 2021a]。

器由来の飛沫が原因となる空気媒介感染において，その続編として，同誌上に呼吸器由来の飛沫の蒸発

感染経路の特定が難しいことを述べたものであり，過程に関する解説記事も寄稿した[竹川, 2021b]。

COVID-19 から 15 年以上前に同じコロナウイルスの本稿では上記の各解説記事の内容を一部引用し問題に関してそのような見解があったことは特筆すべ

つつ，大気化学が当該問題に対して成しうる学術的き点である。

貢献を議論することを目的とした。本稿では COVID-

冒頭で述べた通り，世界的には接触感染・飛沫

19 関連の論文だけでなく，それより以前のインフルエ

感染中心の対策から飛沫感染・空気感染に重きをンザ関連の論文もレビューに含めている。なお，本稿置いた対策にシフトしている。さらに，飛沫感染のタイトルの意図については次節で述べる。

を必要以上に強調する根拠についても疑問が呈されている[Wang et al., 2021]。飛沫感染・空気感

2．飛沫と飛沫核： 曖昧な境界条件

染の定義文には，「飛沫感染は近距離で起こる感

大気の諸現象において，多くの場合は境界条件が染」，「空気感染は遠距離でも起こる感染」のようはっきりしない。SARS-CoV-2 が飛沫という個人差のに，曖昧な形で距離の概念が含まれることは先に大きい発生源由来であること，飛沫・飛沫核の挙動は述べた。近距離の意味は，大きな飛沫が到達でき周囲の大気環境により支配されることを考えると，感る範囲ということであるが，現実には距離が近け染経路を考える上で境界条件が曖昧となることは容れば飛沫・飛沫核のいずれも濃度も高くなること

易に想像される。私自身が前述の解説記事を執筆すに注意が必要である。さらに，1～2 m で落下する

る段階でまず疑問に思ったのは，飛沫感染と空気感ような大きさの飛沫は力学的には呼吸器に吸引染の境界はどこにあり，またそこで線引きをすることがされにくい。このため，感染リスクに対する飛沫

妥当なのかどうかという点である。解説記事で述べたと飛沫核の寄与を推定することは容易ではない。

詳細は本稿では割愛するが，飛沫感染と空気感染

これはあくまで推測であるが，感染症学の定義（あるいは飛沫と飛沫核）を区分し，どちらか一方がにおいては，距離の方が粒径より優先的な概念で起こる・起こらない，のような二極化で論じることは難はないかと推測される。すなわち，疫学調査ではしいという点を強調したい。また，ウイルス学の研究者

人と人の距離は把握できるが粒径情報は分からが述べている通り，空気感染の原義である airborne

ない。一方，室内実験等によって大きい飛沫は近はあくまで媒体となる流体を示しているに過ぎない

距離にしか到達しないことが分かっていたため，[西村, 2020]。例えばコレラのように水を介するものは近距離で感染リスクが高いことが濃度ではなくwaterborne である。したがって，「結核は空気感染す

粒径と強く関連付けられた可能性がある。このたるがインフルエンザは空気感染しない」のように細菌

め，飛沫感染と空気感染の違いに必要以上の意味

やウイルスの感染力の強さと感染経路を単純に結びを持たせてしまったのかもしれない。

つけることは適切ではない。

以上の通り，飛沫感染と空気感染はともに空気を2

大気化学研究 第 46 号 (2022)

媒体とする（airborne）感染であり，物理的・化学的なの整合性評価を通じて間接的に検証を行う。いずれ意味で明確な境界はない。本来は空気感染と総称にせよ，観測・室内実験・モデルの連携は大気化学する方が科学的には合理性がある。しかしながら，飛で長い歴史を持つ重要なフレームワークである。

沫感染と空気感染が対照的な事象のように認識されている現状では，空気感染の用語だけでは一方のみを指しているような誤解を生じる。このため，本稿のタイトルは「空気媒介感染」とした。学術的に広く認可されていない 名称を用い るこ と は やや 憚られるが，airborne transmission の本来の意味を表す上では許容範囲と考えている。最近では，論文等でも“aerosol transmission（エアロゾル感染）” という名称が用いられる場合もあるが，エアロゾルを正しく理解せずに使用することでさらに誤解を拡大する可能性があるので，私は控えたほうがよいと考える。
飛沫・飛沫核をダストや海塩粒子のように粒子の発生源別カテゴリーの一つと捉えたとき，大気化学分野で確立されている大気観測・室内実験・数値モデル

図 1（上）大気化学における観測・室内実験・モデルの連携（エアロゾルの例）。既に研究フレームワークとして確立している。（下）空気媒介感染における観測・室内実
験・モデルの連携可能性。

のフレームワークが空気媒介感染の問題に適用しう
るか次節以降で議論する。

3．大気化学における観測・室内実験・モデルの役割

4．空気媒介感染おける観測・室内実験・モデ
ルの役割

大気中の化学物質の濃度変動のメカニズムを理解する上で大気観測・室内実験・数値モデルの三位

COVID-19 をはじめとする空気媒介感染を考える

一体の取り組みが重要であることは言うまでもない

際には，飛沫・飛沫核によって輸送されるウイルスの（図 1 上）。大気観測データは誤差の範囲で「事実」

粒径別濃度が重要と考えられる。感染者との距離がを与えるものであり，物事を思考する出発点になると近い場合にウイルス濃度が高くなるのは当然である

同時に，数値モデルの検証をする上でも欠かせない。

が，閉鎖空間で換気量がウイルス発生量に対して不一方，モデルで各種プロセスを表現する上では室内十分であればやはりウイルス濃度は高くなる。これは実験データが不可欠である。個々の室内実験データ

都市域で空気が滞留する際に汚染物質の濃度が増は単純系で取得されたものが多く，複雑な大気現象

大することと原理的には同じである。COVID-19 関連を再現しきれないことはありうるが，経験則に依らないの研究によれば，飛沫・飛沫核の粒径が大きいほど普遍的な理解を得る上では非常に重要である。なお，

粒子 1 個あたりに含まれるウイルス量は多くなる傾向

モデルを検証するための観測データは必ずしも時間があるが[Anand & Mayya, 2020]，その一方で重力落的・空間的に十分な範囲をカバーしているとは限らず，下や慣性衝突による寿命は短くなる。これらの特性は

また対象成分そのものの観測が難しい場合もある。

連続的に変化し，かつ呼吸器への粒子沈着効率は

その際は，トレーサーとなる成分との比較や沈着量と粒径に対して強い依存性を持つ。空気媒介感染のリ

3

大気化学研究 第 46 号 (2022)

スクを評価するには，上記の様々な点を複合的に考合系であり，水分蒸発速度を理論的に解釈すること慮する必要があり，大気化学現象との類似点は多い。

は難しい。さらに，ウイルス不活化の実験では，相対では，前節で述べたフレームワークは空気媒介感

湿度依存性に関して必ずしも整合的な結果が得られ染でもうまく機能するだろうか（図 1 下）。私は原理的ていない[Yang & Marr, 2012; Lin et al., 2020]。ウイルに可能であり，しかも実現すれば大変有用であると考スを扱う点では，大気化学の室内実験よりも再現性えているが，現時点では幾つかの障壁がある。このや普遍性のある知見を得るのが難しいかもしれない。

点を以下で議論したい。

このような困難があるものの，数値モデルでウイルス

まず空間スケールに関して，大気化学で扱う都市・の挙動を再現する場合には室内実験データが欠か

領域・全球スケールと，感染症で問題となる閉鎖系のせない。この点も大気化学との間にアナロジーがある。

空間スケールには大きな乖離がある。これに関連し，最後に数値モデルについては，考慮するプロセス

対象とする時間スケールも大きく異なる。ただし，室に応じていくつかのアプローチがある。最も単純なも内環境の気流解析手法は確立されているため，少なのは飛沫の水分蒸発に伴う粒径変化の時間発展をくとも力学的な観点からは時間・空間スケールの違い

ボックスモデルとして解くものであり，重力落下して地は本質的な問題ではないと考えられる。

面に到達するまでを考慮する[Yang & Marr, 2011]。こ空間内あるいは表面のウイルス濃度の観測には，の際に，室内実験により得られたウイルス不活化の時

大気化学における観測と同様にオフラインとオンライ間発展を入れることで，感染リスクの評価を行うこともン分析の二つのアプローチがある。オンライン分析にできる。より高度な計算としては，数値流体解析によ関する統一した定義はないが，ここではおおむね 1って飛沫・飛沫核の 3 次元的な運動を追跡する手法

時間以内の時間分解能でその場分析が行われるもがある[Feng et al., 2020; Shao, et al., 2021]。前述の通のをオンライン分析と呼ぶ。オフライン分析についてり室内環境の気流解析手法は確立されており，飛沫

は，フィルターに捕集した大気試料や表面拭き取りの水分蒸発やウイルス不活化過程を現実に即して再試料を PCR 分析する方法が有用であり，既に SARS-

現することが重要となる。ただし，このような計算は仮CoV-1 や SARS-CoV-2 で報告例がある[e.g., Booth et

想的な空間におけるリスク評価（高濃度になりやすい

al., 2005; Liu et al., 2020]。オンライン分析については，場所の推定）を主目的としたものである。大気化学モ

少なくとも査読付論文として科学的に評価を受けた

デルのように，現実の世界を模擬し，観測データによ方法はないものと認識している。人間からの排出のトって検証した例は，少なくとも調べた範囲では見つかレーサーとして，CO2 濃度や粗大粒子数濃度をモニらなかった。これは，大気化学で扱う時間・空間スケ

タリングする方法もある[Bhangar et al., 2016; Peng &ールでは平均的な排出インベントリを仮定できるのにJimenez, 2021]。これらは十分ではないものの，オフラ

対し，狭い閉鎖系空間では個々の発生源（人間）のイン分析と併用することで有用な情報となりうる。この特性が極めて強く反映されるため，定量的な比較が点には大気化学との間にアナロジーがある。

難しいことが大きな理由かもしれない。

次に室内実験について，病原性ウイルスを含む飛このような不確実性があることを理解した上で，空沫の輸送過程・水分蒸発過程やウイルス不活化に関

気媒介感染のモデルを構築し，観測・室内実験・モする研究の歴史は長く，多くの研究報告例がある

デルの三位一体構造を機能させることは，大気化学[Wells, 1934; Edward et al., 1943; Yang & Marr, 2012]。

コミュニティが学術的に貢献できる部分かもしれない。

いわゆる 2 m の社会的距離の根拠もこのような研究

大気化学では，インバージョンやデータ同化をはじめに基づくものである。ただし，現実の飛沫は多成分混とした解析手法が確立されており，離散的な観測デ

4大気化学研究 第 46 号 (2022)

ータから発生源プロファイルや各種メカニズムの妥当る。Marr はかつてマサチューセッツ工科大学 で性を解明するための研究蓄積がある。また，エアロゾ

Mario Molina のもとで大気化学の研究を行っていた。

ルや雲を粒径別に表現し，その微物理過程を経験

そのためか，私が調べたウイルス関連の各種文献と則によらず陽に計算できるモデルも開発されている。

比べて，大気化学者でも理解しやすい内容が多いとどのようなモデルでも，初期段階では単純化され感じた。また，Aerodyne 社エアロゾル質量分析計の過ぎて現実をうまく再現しない可能性があるが，検証研究で個人的に旧交がある Jose Jimenez も COVID-

を繰り返す過程で精緻化されてゆくものである。これ

19 関連の研究に参画し情報発信している。このようを COVID-19 の対策として行うのはやや時機を逸しに，海外では大気化学者が積極的に COVID-19 問ているが，将来的に同様の感染症が流行する場合へ題に貢献している。COVID-19 がいずれ終息した後の備えとして行う価値はあると考えられる。

は関連研究も下火になってしまうかもしれないが，将来に向けて大気化学コミュニティとして基礎研究を継5．まとめ続し，適切な情報発信をすることは重要であろう。

SARS-CoV-2 が「 新型 」コ ロナウ イ ル ス （“novel”
coronavirus）として広く認識されたのは 2020 年 1 月

参考文献である。WHO により，主要な感染経路は接触感染とAnand, S. & Y. S. Mayya (2020), Size distribution of virus laden

飛沫感染であるという見解がかなり早い段階で示さ

droplets from expiratory ejecta of infected subjects, Sci.

れた。その後，研究者からの様々な提言を受けて訂Rep.,正が行われ，当初の見解とはかなり異なる状況にな

78110-x.

10,21174,

https://doi.org/10.1038/s41598-020-っている。新しく見出された現象について，研究が進Bazant, M. Z., and J. W. M. Bush (2021), A guideline to limit

む過程で知見が更新され，各種見解が変わること自indoor airborne transmission of COVID-19, Proc. Natl.

体は不思議ではない。一方で，新型であり未知のもAcad. Sci. USA, 118, e2018995118,のであるはずのウイルスについて，なぜ早々に主要https://doi.org/10.1073/pnas.2018995118.

な感染経路（接触感染・飛沫感染）が特定されたのか，

Bhangar, S., et al. (2016), Chamber bioaerosol study: Human

その根拠については私が調べた範囲では分からな

emissions of size-resolved fluorescent biological aerosol

かった。もし WHO の当初の見解で Roy と Milton のparticles, Indoor Air, 26, 193–206,

SARS に関する論文[Roy & Milton, 2004] をはじめとhttps://doi.org/10.1111/ina.12195.

して過去の研究が慎重に考慮されていたとすれば，Booth, T. F., et al. (2005), Detection of airborne severe acute

このパンデミックの経過も異なるものになっていただ

respiratory syndrome (SARS) coronavirus andろうか。

environmental contamination in SARS outbreak units, J.

本稿を含め，COVID-19 を契機として 3 報の和文

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解説記事を執筆したが，歴史に学ぶことの重要性，さhttps://doi.org/10.1086/429634.

らには歴史に学んだ上で将来に備えることの重要性

Centers for Disease Control and Prevention (2021), Scienceを強く認識するとともに，欧米を中心とした長い研究

brief: SARS-CoV-2 and surface (fomite) transmission forの歴史に改めて敬服した。特に，3 報の解説記事でindoor

数多く引用している論文の著者である Linsey Marr はhttps://www.cdc.gov/coronavirus/2019-

COVID-19 問題が顕在化する以前からインフルエン

ncov/more/science-and-research/surface-transmission.html.

ザなどの研究で地道な基礎研究を積み重ねてきていAccessed 16 November 2021.

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大気化学研究 第 46 号 (2022)

原稿受領日: 2021 年 11 月 18 日
掲載受理日: 2021 年 12 月 25 日

著者所属：
1. 東京都立大学 大学院理学研究科 化学専攻
* 責任著者:
Nobuyuki Takegawa <takegawa@tmu.ac.jp>

7

第 17 回日本大気化学会奨励賞受賞記念論文

Awarded Accounts

Article No. 046A04

数値モデルと観測の統合解析に基づく越境大気汚染の変調に関する研究の推進
Promotion of research on the modulation of trans-boundary air
pollution based on integrated analysis of numerical models andobservations
板橋秀一 1 *世界的にみて中国の人為起源排出量は大きな割合を占めており，その風下に位置する日本は，越境
大気汚染の影響を受けます。私が越境大気汚染の研究に取り組み始めた 2010 年ごろには，SO2 排出量は減少傾向に転じた可能性があったものの，他の排出量は依然として増加の一途をたどるものと考えていました。しかし，ここ 10 年間で中国の排出量は目まぐるしく変化し，東アジアの大気質は劇的に改善されてきています。本稿では，数値モデルと観測を統合的に解析することで見出されてきた越境大気汚染の変調に係る研究について紹介をさせていただきます。

１．はじめに

2．越境大気汚染に係る発生源寄与評価

この度は日本大気化学会奨励賞を受賞し，大変

数値モデルは，発生・輸送・反応・沈着のさまざま

光栄に思うと同時に，この賞の名に恥じぬように今後な過程を経て時間変化する大気汚染物質の動態をも研究に精進していくことを強く思い改めた次第です。

物理・化学法則に基づいて数学的に記述をしたもの

私は大学院修士課程からモデル研究に取り組み始

で，任意の 3 次元空間における大気汚染物質の分布

めましたが，最初に本学会（前身の大気化学研究会）などが表現可能です[鵜野ら，2021]。東アジアスケーに参加したときには，モデル研究の肩身が狭い印象

ルで捉える必要のある越境大気汚染の問題に対してを受けたのをとてもよく覚えています。大気化学研究

も，適切な研究アプローチの一つであると考えられまにおけるアプローチのひとつであるモデル研究に，す。私は米国環境保護庁がオープンソースとして公本学会での活動も通じながら，微力ではありますが貢開している Community Multiscale Air Quality（CMAQ）

献していきたく存じます。さて，本奨励賞の対象テーモデル[U.S. EPA, 2021]等を東アジア領域（東アジア

マである越境大気汚染ですが，私が大学院修士課〜わが国の都市スケール）の大気環境研究に応用し程に入学した 2008 年から現在までで，研究を始めたた研究を進めてきました。

当初に私自身が想像していたものを絶するほど，劇

空間分布の 3 次元的な把握に加え，数値モデル

的に変化をしてきており，これからも変化していくものの魅力的な点として，どの発生源が，どこにどれほどと思います。本稿では，越境大気汚染に係る研究にの寄与をもつか（越境大気汚染の場合には，中国のついて，関連する主要論文とともに紹介をさせていた

日本への寄与はどれほどか）という発生源寄与評価

だきます。

が可能なことがあります。そのための手法として，大学院博士後期課程においては，モデルが大気汚染

1

大気化学研究 第 46 号 (2022)

物質の濃度の時間発展を解くのと同時に，排出量にすることを示しました[Itahashi et al., 2017b]。このよう対する感度を計算可能な直接感度解析法をもとに，なモデル検証を通じて，濃度に加えて発生源寄与評

2-

硫酸塩（SO4 ）や光化学オキシダント（Ox）の寄与評

価結果への信頼性を高めることとともに，現状のモデ価を実施してきました[Itahashi et al., 2012a; Itahashi

ルでいまだ十分ではない要素を明らかとしていく必

et al., 2013]。発生源寄与評価は，時間スケールとし要があると考えています。

て短期間の高濃度イベントに着目することも重要で

3．越境大気汚染の変調

すが，一方では，大気環境基準として年平均値も定められているように，季節・年平均といった長期的な越境大気汚染に係る中国の排出量とわが国の大評価を行うことも重要となります。上述した直接感度

気質の変化の対応関係を見ていくには，長期的なト解析法は計算コストが大きいため，反応過程に線型レンド解析も必要とされます。そのために，面的な分性を仮定したトレーサー法による寄与評価の妥当性

布が得られる衛星計測データの利活用もあります。

の検証[Itahashi et al., 2015a]を進め，SO42-に対して

例えばエアロゾルに関しては，消散係数を地表面かは通年かつ中国を省別にまで細かくした発生源寄与

ら大気上端まで鉛直積算したエアロゾル光学的厚さ

評価 [Itahashi et al., 2017a]や，大気中濃度だけでな（Aerosol Optical Depth; AOD）が利用できます。日本

く乾性・湿性沈着量にも寄与評価を拡張すること

周辺海域の AODf（fine-mode AOD; 微小粒径に対[Itahashi, 2018]を進めてきました。これらいずれの研する AOD）の 2000-2010 年までのトレンドを見たとこ

究からも，わが国の大気環境（大気中濃度および沈

ろ，どの領海においてもちょうど 2005 年あたりをピー

着量）に対しての越境大気汚染の影響の大きさを指クに増加・減少のトレンドが明瞭であることがわかりま

摘してきました。

した。衛星計測からは AODf としての情報に限られま

さて，モデルによる発生源寄与評価の結果ですが，すが，一方でモデルからは計算されたエアロゾル濃たとえ，モデルで濃度そのものをよく再現できていた度から AODf を算出可能です。このことから日本周辺としても，それは寄与評価結果までを担保するものと海域の AODf の主体が SO42-であることがわかり，このはなりえません[Cohan & Napelenok, 2011]。そのため，2005 年のピークは中国の SO2 排出量のピークに対濃度以外の視点からモデルを多角的に検証する必

応することを示しました[Itahashi et al., 2012b]。この研

2-

要があります。例えば，SO4 の場合には，SO2 から究を開始したときには，当時の排出量の情報からは

SO42- へ の 酸 化 率 の 指 標 と な る Fs = SO"#
! /(SO" +中国の排出量が減少傾向に転じているとは思ってもSO"#! )は，観測される実大気とモデル内の計算過程いなかったので，大変驚いたとともに，大気環境に係における SO42-への酸化過程を適切に表現できているさまざまなデータを見る必要性を痛感しました。

る か を 判 断 可 能 な 指 標 と な り ま す [Itahashi et al.,

このように SO2 に関しては 2005 年からの減少傾向

2019a]。このほか，発生源に特有の情報をもつ元素が考えられましたが，例えば NOx については，衛星

濃度や濃度比は発生源を特定するのに有用であり，計測による NO2 カラム量の中国華北平原における解

例えば V は石油燃焼，Mn は鉄鋼工業の指標で，析結果は 2000-2010 年でほぼ倍増しており[Itahashi

V/Mn 比は発生源の影響により大きく変わります[日et al., 2014a]，依然として深刻な大気汚染状況があり

置ら，2009]。辺戸岬大気・エアロゾル観測ステーショ

ました。そして，2013 年 1 月にはいわゆる激甚大気

ンでは，船舶由来の V 濃度が大きく[Shimada et al.,

汚染として[鵜野ら，2013]，メディア等を通じて広く国

2017]，カスケードインパクターで計測された V/Mn 比

民に周知されることとなります。しかし，ここからの中とモデルで推計した船舶由来の寄与濃度はよく対応

国の排出量変化は目まぐるしいものでした[Zheng et2大気化学研究 第 46 号 (2022)

al., 2018]。大気汚染防止アクション・プランなどの政が見られています[Uno et al., 2020]。以上のことから，

策が急激なペースで進められ，中国国内の PM2.5 濃

中国の排出量の劇的な変化に伴い，越境大気汚染

度は 2013 年から 2017 年までの 5 年間で 3 割以上もが改善傾向にある中で，PM2.5 の構成成分に変調が減少するに至りました[Zhang et al., 2019]。わが国の現れ始めたことを明らかとしました。

PM2.5 濃度の大気環境基準達成状況については，

これから窒素汚染が深刻な問題となることは注視し2010 年度から 2014 年度までは 30%前後でしたが，ていく必要があります。従来はローカル汚染の指標と2015 年度から 70%を超えるようになり，最新の 2019

して NO3-が考えられていましたが，高時間分解能で年度では 99%となりました。この 10 年間のわが国のの観測を可能としたエアロゾル化学成分連続自動分

PM2.5 汚染状況の改善には，中国の大気環境改善が析装置（ACSA）やデニューダ・フィルターパック法な大きく影響を及ぼしたと考えられています[鵜野ら，どとモデル計算結果からは，冬季の九州において越2017]。なお，上述した AODf の解析からも，2015 年

境輸送される NO3-が示されています[Itahashi et al.,以降の急激な PM2.5 環境基準達成率の向上には，大2017c]。窒素循環については，すでにプラネタリー・

陸からの越境輸送の低減が影響している可能性がバウンダリー（地球の限界）の閾値を超えている危険大きいことを示しています[板橋，2018; Itahashi et al.,性が大きいと懸念されている[Rockström et al., 2009]2021a]。

ため，大気中濃度に加えて地球表層への沈着量もこのように PM2.5 濃度が減少し，大気質が改善して評価していく必要があります。そのためには NO3-のいく傾向の中でも，懸念されることがあります。それが微小・粗大粒径別の検証が重要であり，福江島や白越境大気汚染の変調という点です。従来より，東アジ

鳳丸による海洋上の観測データが利用可能な 2002-

2-

アの PM2.5 の主要成分は SO4 でしたが，中国の SO2

2004 年を対象に東アジアスケールの窒素負荷量を排出量削減は極めて迅速で，現在はピーク時の推定することに取り組みました[Itahashi et al., 2016]。

2005 年の約 1/3 にもなっており，世界最大の SO2 排収支解析からは，中国から越境する酸化態窒素の約

出国はインドと推計されています[Li et al., 2017]。中半分が東シナ海・黄海・日本海などの東アジア縁辺

国の NOx 排出量も 2011 年を境に減少に転じました

海域に沈着していることを示し，また，微小・粗大粒[Itahashi et al., 2019b]が，SO2 の削減と 5 年ほどの差

径の NO3-とガス状硝酸（HNO3）がほぼ同程度に寄与がありました。このような観点を含めて，東アジア酸性

していました。解析対象年を 2010 年に更新し，アジ

雨モニタリングネットワーク（EANET）の観測データを

ア域のダスト計算も含めた推計を行ったところ，酸化基に，東アジアの降水中の化学組成について 2001

態窒素は主として砂漠域と縁辺海上で，還元態窒素

年から 2015 年まで経年変化を解析しました[Itahashi

は砂漠域を除く陸上と外洋で主たる窒素負荷の要因

2-

でした[Itahashi et al., 2021b]。NOx 排出量の変化にから硝酸塩（NO3-）にシフトしていることが示されまし関わらず上述の 2 例の窒素負荷解析で酸化態窒素

た。また，モデル計算を通じて，中国の SO2 と NOx の

負荷量が大きく変わらなかったことは興味深い結果

排出量変化を加味しないと，東アジアスケールの降の 1 つであり，窒素負荷の長期的なトレンドを解明し

水化学の経年変化は説明できないことを明らかとしまていきたいと考えています。

et al., 2018]。結果からは，降水中の酸性物質が SO4した[Itahashi et al., 2014b; 2015b]。降水成分に加えて，長崎県福江島におけるエアロゾル化学成分計測

4．おわりに結果とモデル計算からも，PM2.5 の構成比率また濃度

個々人の研究者は，それぞれの目的のもとにモデについて，SO42-から NO3-への経年的な変調の傾向

ル研究を進めていますが，個人やグループでの研究
3

大気化学研究 第 46 号 (2022)

謝辞にも限界があるもので，モデル研究者が一堂に会す
るモデル相互比較研究を通じて，新しい視野からモ

修士・博士後期課程の指導教官で，現在でもさま

デルを見ることも，モデル開発や研究の進展の有用

ざまな場面で研究を楽しくご一緒させていただいてな手段となります[例えば，山地ら，2021]。国内のモいる鵜野伊津志九州大学名誉教授には，心からのデル比較研究（J-STREAM）[Chatani et al., 2018]で御礼を申し上げます。先生の研究に憧れて，先生のは，現状のモデルが有する冬季の SO42-の過小評価

ような研究がしたいと思い，今まで進んできました。少の問題に対して，SO2 の NO2 による液相酸化過程のしでも近づけるように，一層日々の研究に励みたいと

導入[Itahashi et al., 2019c]や SO2 のクリーギー中間

思います。速水洋早稲田大学教授には，モデル研

体との反応過程の検討・導入[Itahashi et al., 2021d]と究者として観測研究にも目を向ける重要性を説いていった化学反応過程に注目をした研究に着手を始いただきました。両者を自分の手で行うことはまだまめました。また，アジア域モデル比較研究（Model

だですが，いずれはそのような広い研究ができる研Inter-Comparison Study for Asia; MICS-Asia）に参加究者になりたいと思っています。米国留学においてできたことも，とても有意義でした。第 3 期においてはは，ノースカロライナ州立大学（現 ノースイースタン

沈着量評価に係る成果をとりまとめ [Itahashi et al.,大学）Yang Zhang 教授に快く受け入れていただき，2020a; 2021c; Ge et al., 2021]，さまざまなモデルを見多忙の中ご指導をいただきました。ここでは，日頃よてみても窒素沈着の再現性は最も難しく，また，モデりお世話になっているすべての方々のお名前を挙げ

ル間のばらつきも大きいことがわかりました。窒素負ることができずに申し訳ございません。研究者を志し

荷の正確な評価のためには不確実性の低減が必要てから今日まで，本当に多くの方々に支えられて今であり，一層の研究の推進が必要と考えられます。まがあることに感謝したいと思います。なんらかのきっかた，越境大気汚染の問題に対し，実質的な政策にまけから，みなさまとの新しい研究などに発展ができたで結びつけていくには，日中韓の国際協働が必須でりしたら，大変おもしろく，また有意義に思っておりまあり，その点にまで貢献したいと思っています。

す。今後ともご指導・ご鞭撻のほど，どうぞよろしくおモデルの不確実性を小さくし，再現性を向上させ願い申し上げます。

るには，新しいモデル計算のフレームワークも必要となると思います。従来まで，一般的に領域モデルの参考文献

境界条件には，全球モデルの出力値を利用してきまChatani, et al. (2018), Overview of Model Inter-Comparison in

した。そのために，鉛直分解能や特に VOC 等の化Japan’s Study for Reference Air Quality Modeling (J-学種，また，粒径分布などの点で境界条件作成に不STREAM), Atmosphere, 9, 19.

整合を伴っており，何らかの仮定が必要でした。米国

Cohan, D. S. & S. L. Napelenok (2011), Air quality response

留学中には，領域モデルのポーラーステレオ図法を

modeling for decision support, Atmosphere, 2, 408-425.

北極点におくことで，北半球スケールを解像できる計

日置正ら (2009), 松山，大阪，つくばで観測した浮遊粉じ算に取り組み，大陸間輸送にも研究対象を拡張しまん中金属元素濃度比による長距離輸送と地域汚染特した[Itahashi et al., 2020b; 2020c; 2021e]。この半球ス性の解析，大気環境学会誌，44，91-101.

ケールモデルを利用すれば，北半球からわが国の都

Ge, B. et al. (2020), Model Inter-Comparison Study for Asia

市域までを一つの領域モデルの計算でシームレスに(MICS-Asia) phase III: multimodel comparison of reactive

つなげることが期待できます。この点も，これからの展

nitrogen deposition over China, Atmos. Chem. Phys., 20,開を図っていきたいと考えているところです。

10587–10610.

4大気化学研究 第 46 号 (2022)

Itahashi, S., I. Uno & S-T. Kim (2012a), Source contributions ofin October-November, 2015, Aerosol and Air Qual Res., 17,sulfate aerosol over East Asia estimated by CMAQ-DDM,

3079–3090.

Environ. Sci. & Tech., 46, 6733–6741.

Itahashi et al. (2017c), Nitrate transboundary heavy pollution

Itahashi, S. et al. (2012b), Interannual variation in the fine-mode

over East Asia in winter, Atmos. Chem. Phys., 17, 3823–

MODIS aerosol optical depth and its relationship to the

3843.

changes in sulfur dioxide emissions in China between 2000

Itahashi, S. (2018), Toward synchronous evaluation of sourceand 2010, Atmos. Chem. Phys., 12, 2631–2640.

apportionments

Itahashi, S., I. Uno & S-T. Kim (2013), Seasonal sourceforatmosphericconcentration

anddeposition of sulfate aerosol over East Asia, J. Geophys.

contributions of tropospheric ozone over East Asia based

Res. Atmos., 123, 2927–2953.

on CMAQ-HDDM, Atmos. Environ., 70, 204–217.

Itahashi, et al. (2018), A 15-year record (2001-2015) of the ratio

Itahashi, S., I. Uno, H. Irie, J. Kurokawa & T. Ohara (2014a),of nitrate to non-sea-salt sulfate in precipitation over East

Regional modeling of tropospheric NO2 vertical column

Asia, Atmos. Chem. Phys., 18. 2835-2852.

density over East Asia during the period 2000-2010:

板橋秀一 (2018), 人口衛星による日本周辺域でのエアロ

comparison with multisatellite observations, Atmos. Chem.

ゾル光学的厚さの長期観測，エアロゾル研究，33(2)，Phys., 14, 3623–3635.

77-83.

Itahashi, S., I. Uno, H. Hayami & S. Fujita (2014b), Modeling

Itahashi, S., S. Hatakeyama, K. Shimada & A. Takami (2019a),

investigation of controlling factors in the increasing ratio of

Sources of high sulfate aerosol concentration observed at

nitrate to non-sea salt sulfate in precipitation over Japan,

Cape Hedo in spring 2012. Aerosol Air Qual Res., 19, 587–

Atmos. Environ., 92, 171–177.

600.

Itahashi, S., H. Hayami & I. Uno (2015a), Comprehensive study

Itahashi, S. et al. (2019b), Inverse estimation of NOx emissionsof emission source contributions for tropospheric ozone

over China and India 2005-2016: contrasting recent trends

formation over East Asia, J. Geophys. Res. Atmos., 120,and future perspectives, Environ. Res. Lett., 14, 124020.

331–358.

Itahashi, S., K. Yamaji, S. Chatani & H. Hayami (2019c),

Itahashi, S., I. Uno, H. Hayami & S. Fujita (2015b), Variation ofDifferences in Model Performance and Source Sensitivities

the ratio of nitrate to non-sea salt sulfate in precipitationfor Sulfate Aerosol Resulting from Updates of the Aqueous-over East Asia with emissions from China, Atmos. Environ.,and Gas-Phase Oxidation Pathways for a Winter Pollution

118, 87–97.

Episode in Tokyo, Japan, Atmosphere, 10, 544.

Itahashi, S., H. Hayami, I. Uno, X. Pan & M. Uematsu (2016),

Itahashi, S. et al. (2020a), MICS-Asia III: overview of model

Importance of coarse-mode nitrate produced via sea salt asintercomparison and evaluation of acid deposition overatmospheric input to East Asian oceans, Geophys. Res. Lett.,

Asia, Atmos. Chem. Phys., 20, 2667–2693.

43, 5483–5491.

Itahashi, S., R. Mathur, C. Hogrefe & Y. Zhang (2020b),

Itahashi, S., H. Hayami, K. Yumimoto & I. Uno (2017a), Chinese

Modeling stratospheric intrusion and trans-pacific transport

province-scale source apportionments for sulfate aerosol inon tropospheric ozone using hemispheric CMAQ during

2005 evaluated by the tagged tracer method, Env. Poll., 220,

April 2010 –Part 1: Model evaluation and air mass1366–1375.

characterization for stratosphere-troposphere transport,

Itahashi, S. et al. (2017b), Model estimation of sulfate aerosol

Atmos. Chem. Phys., 20, 3373–3396.

source collected at cape Hedo during an intensive campaign

Itahashi, S., R. Mathur, C. Hogrefe, S. L. Napelenok & Y. Zhang

5大気化学研究 第 46 号 (2022)(2020c), Modeling stratospheric intrusion and trans-pacific

Modeling System. https://www.epa.gov/cmaq, last access 1

transport on tropospheric ozone using hemispheric CMAQ

December 2021

during April 2010 –Part 2: Examination of emission

鵜野伊津志ら (2013), 何故 2013 年冬季の中国で PM2.5 がimpacts based on the higher-order decoupled direct method,

高濃度になったか？，大気環境学会誌，48，274-280.

Atmos. Chem. Phys., 20, 3397–3413.

鵜野伊津志ら (2017), PM2.5 越境問題は終焉に向かっているのか？，大気環境学会誌，52，177-184.

Itahashi, S., T. Sakurai, H. Shimadera, S. Araki & H. Hayami(2021a), Long-term trends of satellite-based fine-mode

鵜野伊津志, 弓本桂也, 板橋秀一 (2021), 大気環境モデリ

aerosol optical depth over the Seto Inland Sea, Japan overング，森北出版，ISBN 978-4-627-29101-0

two decades (2001-2020), Environ. Res. Lett., 16, 064062.

Uno, I. et al. (2020), Paradigm shift in aerosol chemical

Itahashi, S. et al. (2021b), Nitrogen burden from atmosphericcomposition over regions downwind of China, Sci. Rep.,deposition in East Asian oceans in 2010 based on high-

10: 6450.

resolution numerical modeling, Env. Poll., 286, 117309.

山地一代，茶谷聡，板橋秀一，嶋寺光 (2021), 都市大気の数値モデルシミュレーション，大気化学研究，45，

Itahashi, S. et al. (2021c), Insights into seasonal variation of wet
deposition over southeast Asia via precipitation adjustment

045A04.

from the findings of MICS-Asia III, Atmos. Chem. Phys.,Zhang, Q. et al. (2019), Drivers of improved PM2.5 air quality in

21, 8709–8734.

China from 2013 to 2017, Proc. Natl Acad. Sci., 116,

Itahashi, S., R. Uchida, K. Yamaji, S. Chatani (2021d), year-

24463–24469.

round modeling of sulfate aerosol over Asia throughZheng, B. et al. (2018), Trends in China’s anthropogenic

updates of aqueous-phase oxidation and gas-phaseemissions since 2010 as the consequence of clean air

reactions with stabilized Criegee intermediates, Atmos.

actions, Atmos. Chem. Phys., 18. 14095-14111.

Environ.: X, 12, 100123.
Itahashi, S., R. Mathur, C. Hogrefe & Y. Zhang (2021e),
Incorporationofvolcanic

SO2

emissionsinthe

原稿受領日: 2021 年 12 月 6 日

Hemispheric CMAQ (H-CMAQ) version 5.2 modeling

掲載受理日: 2021 年 12 月 14 日

system and assessing their impacts on sulfate aerosol over
the Northern Hemisphere, Geosci. Model. Dev., 14, 5751–

著者所属：

5768.

1. 一般財団法人電力中央研究所 サステナブルシ

Li, C. et al. (2017), India is overtaking China as the world’s

ステム研究本部

largest emitter of anthropogenic sulfur dioxide, Sci. Rep., 7:* 責任著者:

14304.

Syuichi Itahashi <isyuichi@criepi.denken.or.jp>

Rockström et al. (2009), A safe operating space for humanity,
Nature, 461, 472-475.
Shimada et al. (2017), Concentrations of metallic elements inlong-range-transported aerosols measured simultaneously
at three coastal sites in China and Japan, J. Atmos. Chem.,
doi:10.1007/s10874-017-9366-8.
U.S. EPA (2021), CMAQ: The Community ultiscale Air Quality6会員からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 046N01

IGAC 2021 – ECR Collaboration and Networking
Capacity Building Workshop Participation Report
Yange Deng1 *1. Introduction

This session was started with an introduction plenary

The global pandemic caused by COVID19 has

and included three breakout discussions. In this session,

greatly changed our work and life styles as well as ourall breakout groups was assigned randomly to help us

conference styles. The planned 2020 IGAC conference

to get to know one another. Breakout #1 asked us toin Manchester, UK turned out to be the 2021 IGAC

reflect on what made this winning collaboration sovirtual conference. The 2021 IGAC Early Career Shortfresh and different? Breakout #2 asked us to discuss our

Course (ECSC), which aims to provide an opportunity

priority for innovation and research in 2021. What

for Early Career Researchers (ECR) to learn careerquestions did we start to explore? And what new

skills and to build a network among peers, was also

possibilities did we start to consider? Breakout #3

held in a virtual way.

asked us to generate “what if” questions/themes that we

The theme of the ECSC was “ECR Collaboration

could research that might help us make progress

and Networking Capacity Building”. It was hosted on

towards net zero carbon emissions. Finally, we

Zoom

Mural

summarized and categorized the proposed “what if”(https://www.mural.co/) interactive whiteboard space,possibilities in a plenary. All the main ideas from ourwhich enabled members to create an output together

discussions were reflected on the Mural whiteboard.

through the flexible use of plenaries and breakout

We were able to reflect on the “what if” ideas and togroups. It consisted of three connected progressive

add comments or new ideas until the third session.

combined

with

the

use

of

sessions with time in between to allow members to

the future 2031 Nobel Prize award. “This award is for3 ． Discovering the Secrets of Successful
Collaborators and How to Develop Your
Career as One – Session 2

the accelerated efforts to understand and demonstrate

In this session, we explored how to make sure we

how atmospheric chemistry can be used to both achieve

were in the Nobel Prize winning collaboration. Firstly,

zero carbon emissions and improve global air quality.”

each breakout group were asked to add 3 things that

We were asked to imagine ourselves as leading

good collaborators do to understand the situation andscientists of this amazing global collaboration. Before

group and “get in” to a collaboration. Our sharing

the workshop, we studied the usage of Mural

generated in together 5 topics: sharing common

individually and did a preliminary self-introduction oninterests, making contact, being brave, identifying what

the Mural noticeboards.

YOU can offer, and identifying what THEY can offer.

reflect on the topics asynchronously.
The workshop put us in the collaborative winning of

We further discussed the possible options for each topic.

2. Getting to Know You and Exploring
Atmospheric Chemistry – Session 1

We also reflected on “what makes me want to workwith someone or talk to them again?” and “where we1

大気化学研究 第 46 号 (2022)

think we are?”. Ideas to the former question included:

which could be merged and developed further. We were

try to make discussions move forward, be ready tothen grouped according to the research topics that welisten to others, be organized, get places on time, takewere interested in. In the breakout groups, members

initiative, be patient and open to ideas, be respectful tocontributed ideas to the research topic on Mural byothers’ ideas, share knowledge, be willing to teach andanswering the following questions: 1) what is the big

learn, be cordial and friendly, have knowledge in theambition? 2) what scientific challenges are being

area, and have a good work ethic.

addressed? 3) how does this idea help us to jump

After that, time was given for us to reflect on theahead? What is innovative about it? 4) what might beskills and actions shown by those who are part ofthe very first steps to get this moving with a low

successful collaborations and our own contributions.

budget? And 5) what can you contribute? The researchThen, each of us were asked to pick 2 things to do to

topics we discussed included: stopping global warming

help ensure we were moving towards being in a

at 1.5 °C, air quality with smoke events, effective ways

position to be in this amazing collaboration that is about

to prevent the fires, cloud aerosol and monsoon

to form. In the following breakout group discussions,variability,each person shared one of their two action plans andcommunity had access to local air quality data, areceived some feedback from others about the

network of sensors that can measure even difficult

approaches which one could take. To offer feedback or

species (e.g., radicals), real time data from all locations

ideas, we were suggested to start with “I’m wondering

around the globe, higher spatial resolution of air quality

if …”. Finally, in a Mural area named “peer support”,

in urban locations, and more opportunities for

we posted what we need for support from peers or what

undergraduates to get research experience.

Halogenchemistrymodel,

every

we can offer to peers to move forward our action plan.

5. Feedbacks from attendees

People were looking for help to stick to the plan, to startand continue working consistently to acquire a new

At the end of each session, we were asked to use

skill, to be more organized in collaborations, to accept

three words to describe the session. The mostself-shortcomings and work upon improving it, to be

frequently used words were interesting, refreshing,clearer and simpler, to get rid of the frustration due tointeractive, fun learning, freedom, teamwork, helpful,mistakes and start afresh with great enthusiasm, toengaging, contributing, thought-provoking, brain-overcome fear and anxiety to finish the thesis on time,storming, and great discussion with great people, etc.

as well as to listen to others more carefully. Most of

6．Reflections – two months later

those requests were answered by people who offered
help or by comments from other members.

As with other peers, I also think the workshop wasinteractive, interesting, and helpful. What impressed

4．Exploring Potential – Session 3

me most is one comment on how to listen to others

In this session, based on the “what if” possibilities

more carefully. The comment was: sometimes indeveloped in the first session, we were further given an

collaborations people listen with the main aim of seeing

opportunity to share our ideas for potential researchwhat they can say in response rather than truly hearing

challenges/topics and start to identify common themes

what someone is suggesting! This is what I sometimes2大気化学研究 第 46 号 (2022)

do! I would have taken many suggestions from others
if I had listened correctly! Another idea which I thinkgreat is to make the entry barrier for newcomers toexisting research structures lower, e.g., providing more
opportunities for undergraduates to get involved inresearch. Moreover, I and Renu from the India National
Physical Laboratory established contact through thisworkshop. I believe many other connections among theparticipated members have also been established.

著者所属：
1. 国立環境研究所* 責任著者:
Yange Deng <deng.yange@nies.go.jp>

3会員からのお知らせ

Article No. 046N02

JpSAC news

IGAC2021 Virtual Conference における Japan National
Committee Session 開催の報告
持田陸宏 1 *2021 年 9 月 12 日から 17 日まで，第 16 回の IGAC

ライブ感の高い雰囲気の中，各発表の内容に加え，Scientific Conference に あ た る IGAC2021 Virtual

その研究に取り組む方々の存在をしっかりと感じられ

Conference がオンラインで開催された。第 16 回の会る場となった。

議は当初，2020 年 9 月に Manchester で開催される

IGAC2021 では，口頭発表をビデオ形式で視聴す予定であったが，コロナ禍において 1 年遅れてオンラ

るほか，Gather のサービスにアクセスし，仮想空間にイン形式で開催となった。IGAC2021 では，IGAC の設けられたポスター会場に出向くことで各ポスター発

各アクティビティやワーキンググループごとにセッショ

表にアクセスする形式が取られた。昔のコンピュータ

ンが設けられ，これらのセッションの一つとして，日本RPG 風の画面の中で国際会議場のマップを自由に学術会議・IGAC 小委員会からなる Japan National

動き，目的のポスターの場所に行って発表者とビデ

Committee（JNC）のセッションが設けられた。本稿でオで会話することができた。また，他の参加者も会場

は，セッション運営に関わった JNC メンバーとして，当におり，近づいてビデオ会話をすることもできた。ポス

セッションの概要を報告する。

ター発表のコアタイムは，3 つに区分され，発表ごと

JNC セッションは，IGAC2021 における各セッションにいずれかのコアタイムが割り振られた。オンラインの中で最初に開催され，ほかには，Mango, ACAM,の国際会議の悩ましい点として時差の問題があり，9GEIA, Americas Working Group, ANGA, MAP-AQ,

月 13～17 日の期間に毎日設けられたコアタイムの多AMIGO, Southern Hemisphere Working Group, China

くの時間枠は，日本において深夜の時間帯であった。

Working Group, TOAR-II, CCMI, CATCH, PACES の発表者，また発表を聴く参加者ともに，時間帯を負担

各セッション，さらに COVID のスペシャルセッションに感じる場合があったことと思う。

が設けられた。これらのセッションでは合わせて 500

IGAC2021 では，若手研究者を対象として各セッ件を超える発表の登録があり，そのうち JNC セッショ

ションの発表に対して表彰があり，JNC セッションからンを主セッションとする発表の登録は 17 件であった。

は，国立環境研究所の Astrid Müller さんが，“How

また，JNC セッションと関連する発表として，AMIGO,

well can satellite derived XCO2 determine seasonal and

CATCH, CCMI, COVID, Southern Hemisphere, GEIA,

interannual changes of CO2 over oceans? Evaluation by

MANGO, MAP-AQ, PACES を主セッションとする発

integrated ship and aircraft observations”の発表（主と表の登録があった。Zoom を利用した JNC の口頭セ

な る セ ッ シ ョ ン は AMIGO ） に 対 し て Early Careerッションでは，ポスター発表の概要について，Poster Presentation Award が 授 与 さ れ た 。 ま た ，“GOSAT-GW and international collaboration”, “Asian

Honorary Mentions として，金沢大学の大野耕平さ

regional air pollution and international collaboration”,

んと国立環境研究所の藤縄環さんが選出された。

“Lightning talks from ECS”の 3 つのカテゴリで紹介

また，JNC セッションに関連する発表の中から，が行われた。限られた時間の概要紹介ではあったが，東京工業大学／国立極地研究所の石野咲子さん

1大気化学研究 第 46 号 (2022)

が，CATCH のセッションにおいて“Oxidation of
methanesulfonate into sulfate at inland Antarctica
evidenced by 17O-excess signature”の発表に対して
Early Career Poster Presentation Award が授与され，日本からの若手研究者の発表が高い評価を受ける結果となった。
IGAC2021 では，Gather を採用してコミュニケーシ
ョンを促す工夫がなされていたが，やや残念なことに，
私がログインしていたポスター発表のコアタイムの時
間には，会場に出向いている参加者は発表件数と比較してそこまで多くなかった。コロナ禍が続く中，多くの参加者が既にオンライン形式の会議に慣れていたと想像するが，対面形式で行われるポスター発表の熱気にはまだまだ及ばなかったと思う。Gather を通してポスター発表者と情報・意見交換を行う場は整っていたが，登録者の参加意識について考えさせられる面があった。
2022 年の 9 月には，今度は iCACGP と IGAC の合同の会議が開催される予定である。個人的には，
対面での交流が可能となることを祈っているが，どのような形式にせよ，大気化学分野の中心的な国際会議として最新の成果に触れることのできる刺激的な場となることが期待される。当会議は海外の研究者との交流を広げ，また日本の大気化学研究のプレゼンスを示す良い機会であり，皆様には，当会議への参加について是非検討いただければと思う。

著者所属：
1. 名古屋大学宇宙地球環境研究所* 責任著者:
Michihiro Mochida <mochida@isee.nagoya-u.ac.jp>

2

会員からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 046N03『雨もキノコも鼻クソも 大気微生物の世界』刊行について
牧輝弥 1 *
【書籍名】
雨もキノコも鼻クソも 大気微生物の世界
執筆 牧輝弥ISBN978-4-8067-1627-3
理工図書(本体 1,800 円)
築地書館株式会社
鼻クソを顕微鏡で観察してみると微生物の塊が見られる。空気中を漂う微生物を吸い込むと鼻の粘膜に捕らえられ，鼻クソになるようだ。そのため，多くの微生物が気管に到達せず，我々の健康が守られている。このように太古から鼻は微生物が侵入するのを防いでくれてきたにもかかわらず，大気中を浮遊する微生物が本格的に研究され始めたのは 2000 年代になってからになる。

微生物の学術的知見をまとめている。また，高校生

研究が盛んになる直前に，著者の研究グループも，や大学学部生でも馴染みやすいように，各セクション

大気微生物をバイオエアロゾルと称し，東アジアを黄は映画やアニメ，小説などの話題ではじめ，フランク

砂によって長距離輸送される微生物の研究に着手しな感じにした。ただし，その話題のネタはやや古くマた。大気中を浮遊する微生物は，ヒトや動植物の健ニアックでもあるため，インターネットなどで探索しつ康へ影響を及ぼし，雲形成する氷晶核としても働い

つ，ネタそのものにも興味を持ってもらえると嬉しい。

ているため，大気を長距離移動する微生物の研究

様々な異分野研究者に登場いただいているのもは，公衆衛生学的にも気象学的にも意義がある。ま

本書の特徴である。多くの方は微生物を中心に研究

た，従来に比べ数十万倍の遺伝子配列を解読できるされているわけでないが，大気微生物に関心を持っ次世代シーケンサーが登場し，膨大未知な微生物種てくださっている。誰もが日常的に接触する空気中のが大気中から見つかり，研究に追い風が吹いた。し微生物を吸引し鼻クソとして蓄えているので（どんなかし，決して順風満帆なわけでなく，黄砂の健康被エラい先生でも），大気微生物を放っておけないのだ

害ばかり論じたためか，中国サイドから砂漠への立ろう。鼻がムズムズしてきた方，本書を手に取っていち入り禁止を命じられる危機にも陥ったが，大気微

ただきたい。

生物で作った納豆で和解し難局を乗り切った。今では，観測地を黄砂が生じる砂漠から森林，都市，洞窟へと拡張拡充し続けている。本書では，こうした著

1. 近畿大学者の研究取り組みをエッセイ風に紹介しつつ，大気* Teruya Maki <makiteru@life.kindai.ac.jp>
1

学会からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 046N04

第 26 回大気化学討論会開催報告
竹谷文一 1 *，金谷有剛 1，宮川拓真 1，関谷高志 1，滝川雅之 1，朱春茂 1，
Prabir Patra1，伊藤彰記 1，川名華織 1，木名瀬健 1，栗栖美菜子 1，
関本奏子 2， 関山剛 3，岩本洋子 4，石戸谷重之 5
第 26 回大気化学討論会は海洋研究開発機構・横の多くの方の申し込みがありました。口頭発表

浜市立大・気象研究所が LOC を担当し，2021 年 11が 30 件（うち，ロング 4 件・ショート 26 件），

月 9 日（火）～11 日（木）に 2 日半の日程で開催されポスター発表が 32 件と，多岐にわたる研究内容ました。本年度も新型コロナウィルス感染拡大防止の討論が今年度も行われました。また，今年度の観点からオンラインでの開催となりました。

の討論会では，初日に特別セッション「大気化開 催 形式 は昨 年度 と 同様 に Slack をベ ース に学の将来構想」と題し，大気化学に関わる様々

Zoom を併用する方式で実施しました。

な分野のコアメンバーから今後 10 年での大気化

口頭発表は Zoom での発表に加えて，口頭発表

学研究に関する将来構想の発表が 6 件，行われま後にも議論ができるように，Slack でのチャットした。さらに，今回の試みとして，オンライン

議論，各セッション終了後の休憩時間には，口ではありますがナイトセッションを実施しまし頭発表専用のブレイクアウトルームでの引き続た。ナイトセッションでは，同日に行われた特きの討論が行われました。ポスター発表では，別セッション「大気化学の将来構想」の議論の昨年度と同様に 1 分ポスター概要紹介と Slack 上

続きを中心テーマとし，お酒も飲みながらざっのチャット形式での議論に加え，今年度は Zoom

くばらんに若手からシニアまで夜遅くまで議論

ブレイクアウトルームでファイルを共有し，発を深められていました。

表者は聴講者と顔を合わせながら直接話をして2 日目は午後の会員集会に引き続き，2021 年度

議論するという対面開催に近い雰囲気で実施さの日本大気化学会奨励賞の授賞式および受賞講れました。いずれも質の高い発表で，活発な議演が行われ，金谷会長と受賞者である板橋秀一

論が行われました。

会員があたかも同じ場所にいるような授賞式の参加登録者数は，171 名（学生 45 名含）とオン様子が映し出されました（写真 2）。2 日目の夜のライン疲れが懸念される中，昨年度とほぼ同じ

オンラインでの懇親会での歓談は少人数のグル

写真 2 2021 年度日本大気化学会奨励賞授与式の様子（左：板橋秀一会員，右：金谷会長）

写真 1 2021 年度の討論会 Slack の画面

1

大気化学研究 第 46 号 （2022）

ープで行われ，主催者の裁量で何人かの参加者

したが，本討論会は，日本大気化学会運営委員

は話の途中でも勝手に別のグループに飛ばされ会，プログラム委員会の皆様，昨年度 LOC 千葉

るなど，終始，和やかな（?）ムードで行われま大学の齊藤様，入江様，海洋研究開発機構の事した。また，オンラインビンゴ大会なども行わ

務スタッフ，参加者の皆様のご協力なしには開れ，夜遅くまで，交流が行われました。

催・運営できませんでした。この場を借りてお最終日の閉会式（写真 3）には学生優秀発表賞

礼申し上げます。

の紹介があり，以下の 3 名の方が受賞されました（写真 4）。おめでとうございます。今後のご活躍を願っております。受賞者紹介時に，受賞後の一言を頂くのを失念していました。大変申し
訳ございません。後日，受賞後の一言を頂きましたので，この場で紹介させていただきます。
大野健さん（千葉大学）
この度は学生優秀発表賞を授与していただき
誠にありがとうございます。日頃ご指導をいただいております入江准教授や研究室の皆様に深く感謝しております。今後も研究室メン
バーと切磋琢磨しながら研究をしていきます。
梶川友貴さん（筑波大学）
この度は学生優秀発表賞を頂きまして，誠にありがとうございます。ご指導・ご協力下さった先生方や研究室の方々に感謝しつつ，今回の受賞を励みにより一層精進致します。
関英人さん（千葉大学）
私の発表を選んでいただきありがとうござい写真 3 第 26 回大気化学討論会閉会式での写真撮影ます。大気討論会への参加は今回が最後になりますので，今回学生賞を受賞できたことがとても嬉しいです。
今年度の大気化学討論会はオンライン開催でかつ参加費無料ということで実施されました。気軽に参加できる利点はある一方，本討論会は時には温泉地 で合宿形 式をと り， 短期 集中で濃く・密な・深い議論をする場としてこれまで実施されてきました。今後の状況次第ではありま

写真 4 大気化学討論会学生優秀発表賞受賞者（後日，個々で撮影していただきました）
左：大野健さん（千葉大学），中央：梶川友貴さん（筑波大学），右：関英人さん（千葉大学）

すが，このような場を引き続き得られるようにしていければと思っています。
最後になりましたが，不手際等も多々ありま2

大気化学研究 第 46 号 （2022）

アンケート結果についてSlack の両者併用のバランス調整の難しさが表れてい

大会終了後に実施したアンケート調査では，80 名ました。

以上の方からご回答を頂きました。ありがとうございま

今後の討論会の在り方として，従来の対面形式です。回答に協力して下さった参加者の多くが今回のの議論や交流を望む声やライフワークバランスが討論会に満足しているようでした（図 1）。口頭発表でとりやすいというオンサイトとオンラインのハイブリは討論の時間がもう少しあってもよいのではというごッド形式を期待する声もありました（図 2）。一方で，形意見もいただきました。また，本年度実施した Zoom

式にこだわらず，本討論会には参加を望まれる方ものブレイクアウトルームを使用した個々のポスター発多い結果が得られました（図 3）。今後の見通しは不表や口頭発表後の議論場の設定に関しては，より対明瞭ですが，状況次第で開催形式を模索する必要

面に近い状況での議論ができることから好評でした。

があると考えられました。

一方で，昨年度のポスター発表で利用された Slackのチャット形式に関して，もう少し議論の場として盛り大会実行委員： 竹谷文一（主担当）・金谷有剛・宮川

上がってもよかったのではという意見もあり，Zoom と拓真・関谷高志・滝川雅之・Prabir Patra・朱春茂・伊藤彰記・川名華織・木名瀬健・栗栖美菜子（海洋研

今回の大気化学討論会全体の満足度についてお聞かせください
７６件の回答究開発機構），関本奏子（横浜市立大学），関山剛（気象研究所）プログラム委員： 岩本洋子（広島大学，主担当），内不満

満足

田里沙（日本自動車研究所），石戸谷重之（産業技図1

術総合研究所），坂本陽介（京都大学）

2021 年度大気化学討論会の満足度

著者所属：
1. 海洋研究開発機構
2. 横浜市立大学
3. 気象研究所
4. 広島大学
5. 産業技術総合研究所
図2
いて来年度の討論会の希望開催形式につ

図3

来年度以降の討論会の参加について* 責任著者:
Fumikazu Taketani <taketani@jamstec.go.jp >3

学会からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 046N05

日本地球惑星科学連合 2022 年大会（JpGU2022）での大気化学セッション開催のお知らせ
内田里沙 1 *, 坂本陽介 2, 3, 4, 岩本洋子 5, 石戸谷重之 6
１．JpGU 2022「大気化学セッション」て，5 月 27 日（金）に口頭 4 コマ（9:00~17:00）が仮配

日本大気化学会では，1）地球惑星科学分野全体分され，現地ポスター発表も同日に設定されました。

に開かれた形で研究集会を実施すること，2）他分野

また，大気化学セッションのオンラインポスターセッシとの交流を促進することを目的として，日本地球惑星

ョンは，5 月 29 日（日）（コアタイム 11:00～13:00）に設

科学連合大会において 2007 年から大気化学セッシ

定されました。

ョンを毎年開催してきました。これまで当該セッション

記には口頭・ポスター発表合わせて平均 50 件程度の名称：日本地球惑星科学連合 2022 年大会

申し込みがあり活発な議論が行われてきました。

会期：2022 年 5 月 22 日(日)～6 月 3 日(金)日本地球惑星科学連合 2022 年大会（JpGU2022）

ハイブリッド期間：5 月 22 日(日)～27 日(金)においても大気化学セッションが採択され，従来通り

オンラインポスターセッション：
5 月 29 日(日)～6 月 3 日(金)開催されることとなりました。以下，重要な点を抜粋してお知らせします。

開催方式：ハイブリッド方式（現地＋オンライン）
現地会場：幕張メッセ

2．日程および予稿投稿

予稿投稿：2022 年 1 月 12 日(水)～2 月 17 日(木)JpGU2022 は，現地開催およびオンライン開催の（早期投稿締切：2 月 3 日(木)）ハイブリッド方式での開催が予定されています。ハイ

大会 WEB サイト：

ブリッド期間では，現地会場・オンライン両方で Zoom

http://www.jpgu.org/meeting_j2022/

ライブ中継による口頭セッション，それに加えて，現3．発表言語および招待講演地ポスター発表（オンライン中継はありません）も実施する予定とされています。オンラインポスターセッショ

大気化学セッションにおける発表言語については，

ンにおいては，オンラインにてビデオ会議システムを「J」区分，すなわち，スライド・ポスター表記および口用いてポスターの発表・議論を行っていただけるよう

頭発表の言語は英語または日本語を発表者が選択計画されています。なお，大会は完全オンライン開催

可としております。しかしながら，大気化学セッションとなる可能性もあります。その場合は，プログラムはそ

では，外国人研究者を含めた多様な参加者が発表のままですべてオンラインにて発表となります。

内容を理解できるよう，スライドおよびポスターは英語「大気化学セッション」は口頭およびポスター発表で作成いただきますよう，よろしくお願いいたします。

を実施する予定です。各セッションの口頭コマ数は前

JpGU2022 においても，昨年度に引き続き，大気化

年の投稿数を元に仮配分され，その後，実際の投稿

学の周辺・境界領域や，近年特に注目されている分数により微調整されます。2021 年 12 月に開催セッシ

野の研究者による招待講演を実施する予定です。皆ョンおよびコマ割が公開され，大気化学セッションとし様の新たな研究の展開にご活用いただけますと幸い1

大気化学研究 第 46 号 (2022)です。
本記事が公開される頃には，予稿原稿投稿受付が開始されていることと思います。日本大気化学会として，大気化学に関連する研究を盛り上げるためにも，皆様からの積極的な発表申込みをお願い申し上げます。（日本大気化学会 運営委員会（プログラム
担当：内田里沙，坂本陽介，岩本洋子，石戸谷重
之）
）

著者所属：
1. 日本自動車研究所 環境研究部
2. 京都大学 地球環境学堂
3. 京都大学 人間・環境学研究科
4. 国立環境研究所
5. 広島大学 大学院統合生命科学研究科
6. 産業技術総合研究所 環境創生研究部門* 責任著者:
Risa Uchida <urisa@jari.or.jp>2

学会からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 046N06

第１7 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：板橋 秀一（電力中央研究所）

解析から，我が国や縁辺海域へ越境する窒素負荷

受賞研究課題名：数値モデルと観測の統合解析にの影響を定量的に評価した。越境輸送されるHNO3と基づく越境大気汚染の変調に関する研究の推進

ローカルに排出されるNH3 が反応して生じる西日本

受賞理由：大気化学研究において，微量気体とエアの硝酸塩汚染や，硝酸態窒素の沈着には粗大粒子

ロゾルを同時に含めた化学輸送モデルは不可欠な（海塩・ダスト）が関わるプロセスの寄与が大きいこと

研究ツールであり，⾼精度の領域スケールモデルにをモデルと観測から統合的に明らかにした。

よるアジア域の大気化学現象の解明は重要な研究

第三に，新型コロナウイルス蔓延防止を目的としたテーマである。日本での大気微量成分濃度は風上に

経済・産業活動の停止による排出削減の影響につい位置する中国の排出変動の影響を受ける。近年，中て，モデル解析から硫酸塩・硝酸塩濃度の大きな変国でのSO2およびNOxの排出量は減少傾向に転じて調を日本で初めて示し，東アジアでの⼤気質変調にいるが，SO2はNOxよりも排出削減率が大きく，これら

ついて今後も研究を継続する必要性を示した。板橋

酸性物質の中和に関わるNH3の排出量は増加傾向

氏は，アジア域のモデル相互比較実験MICS-Asia国にある。このように最近20年間で中国の排出量は劇際研究プロジェクト，米国EPAのCMAQモデルの半的に変化し，我が国の大気環境を取り巻く状況も大球展開版H-CMAQの検証・開発にも重要な貢献をしきく変化してきた。そのため数十年スケールの観測デている。

ータとモデル結果を統合することでエアロゾル組成の以上のように，板橋氏は領域化学輸送モデルと観変動をより正確に表現し，大気環境の変動要因を解

測データを融合させた東アジア域の大気環境解析に明することが重要である。

一貫して取り組んできた。その成果は越境大気汚染

板橋秀一氏は，領域化学輸送モデルCMAQを気の変調の解明に向けた重要な貢献をし，国内外で高象モデルWRFと結合させ，2000年初頭から最近までく評価されている。以上の理由により，日本大気化学

20年間のモデル解析による，アジア域のエアロゾル会は，板橋氏が同賞にふさわしい実績と将来性を有を含む大気環境の変動に関する研究で以下の成果するものと認める。

を挙げてきた。

（日本大気化学会運営委員会）

第一に，硫酸塩（S）と硝酸塩（N）の湿性沈着量は対象領域内の排出量変化と降水量変動の影響を受けるが，両者の比は降水変動の効果を相殺できることを利用し，EANET観測網とCMAQを用いた長期のモデル計算結果と比較・解析することで，N/S比が2000年代後半に急増したことを示した。これにより，降水の酸性成分の主体が従来のSからNへと経年的にシフトしていることを明らかにした。
第二に，2010年代始めからの越境大気汚染の経板橋秀一氏

年的変化について，反応性窒素のソースリセプター

1

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JpSAC news

Article No. 046N07

日本大気化学会会員集会プログラム
日時：2021 年 11 月 10 日（水）13:10-13:50
場所：Web 会議による開催

冒頭： 金谷会長より挨拶
1) 第 12 期日本大気化学会運営委員の紹介
2) 会員報告
3) 第 26 回大気化学討論会の開催状況
4) JpGU2022 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) 大気化学研究誌について
7) 「大気化学の将来構想」について
8) その他（日本大気化学会 運営委員会）

1

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Article No.046N08

第 21-23 回日本大気化学会運営委員会議事録
第 21 回日本大気化学会運営委員会

年 11 月 9-11 日の日程でオンライン開催とするこ（大気化学研究会より通算 52 回）とが承認された。今後，ホームページの整備や発日時：2021 年 7 月 1 日（木）9:30-12:30

表・参加申込など具体的な準備を進める。

場所：Web 会議による開催

3) 第 11 期・第 12 期の委員会構成と引き継ぎ

出席者：（第 11 期）内田理沙，江口菜穂，齋藤尚

第 12 期では表彰推薦 WG と将来構想 WG を新子，関山剛，金谷有剛，竹川暢之，谷本浩志，中設するとともに，選挙制度 WG を廃止した。第 12

山智喜，永島達也，山地一代，森本真司，（第 12期の委員会構成を以下のように決定した。第 11期から新規）石戸谷重之，入江仁士，岩本洋子，期・第 12 期の各委員でグループに分かれて引継

加藤俊吾，坂本陽介，竹谷文一，宮﨑雄三（敬称事項について確認を行った後に，全体会合で情報

略，五十音順)共有を行った。第 11 期では，運営委員会の活動全欠席者：（第 11 期）豊田栄，廣川淳

体を俯瞰できる年間スケジュール表を作成しており，学会の安定運用に資するものとしてこれを第 11 期・12 期の運営委員の合同開催とした。谷

第 12 期に引き継いだ。

本前会長より，第 11 期活動の総括を含めた挨拶があった。引き続き，以下の報告・審議を行った。

第 12 期委員会構成（敬称略，*は運営委員外）
幹事会： 金谷，竹川，関山，竹谷

1) 第 12 期運営委員会役員選挙に関する報告

年会・プログラム委員会： 岩本，内田，石戸谷，坂本

第 11 期選挙管理委員長の竹川委員から選挙管

表彰委員会： 宮﨑，石戸谷，齋藤

理業務および投票結果について報告があった。今選挙管理委員会： 内田，加藤，山地回は初めてのインターネット投票であり，そのた

学会誌編集委員会： 山地，宮﨑，八代*，大畑*めの細則変更などを伴ったが，実施において大き情報・広報委員会： 入江，関山，関谷*，池田*な問題は生じなかった。会長選挙および会長以外

男女共同参画・人材育成委員会：（女性支援）齋藤，山の運営委員選挙ともに，投票率は 6 割程度であっ地，大森*，江口*，（人材育成）岩本，坂本，高島*，た。今回は不測の事態を見込んで選挙期間を 1.5

坂田*，石野*ヶ月程度確保したが，次回選挙も同様の方式であ推薦 WG： 加藤，金谷，宮﨑

れば期間は 1 ヶ月程度に短縮できると見込まれる。

将来構想 WG： 金谷，持田*

なお，会員登録メールアドレス不備のため案内メ

事務局アドバイザー： 谷本*，永島*，町田*ールが届かないという事例があり，今回は個別に

監事： 森本*対応した。会員への選挙情報・結果の通知方法を
4) その他

含めて，次回選挙への課題や申し送り事項に関する意見交換が行われた。

大気化学討論会の時期あるいはその前に次回

2) 第 26 回大気化学討論会について

運営委員会を開催する予定とした。

今回の LOC を担当する海洋研究開発機構の竹以上

谷委員から準備状況について報告があった。20211

大気化学研究 第 46 号 (2022)

第 22 回日本大気化学会運営委員会

交換がなされた。

（大気化学研究会より通算 53 回）

4) 学会からの意見等の発出に関する取扱い案

日時：2021 年 10 月 7 日（木）13:00-15:15

金谷会長より，日本学術会議の任命問題を含め

場所：Web 会議による開催て外部からの意見発出要請が増えていることか

出席者：入江 仁士，岩本 洋子，内田 里沙，加藤ら，そのような問い合わせへの対応方針について

俊吾，金谷 有剛，齋藤 尚子，関山 剛，竹川 暢

問題提起がなされ，幹事会としての案が示された。

之，竹谷 文一，宮﨑 雄三，山地 一代（敬称略・本案を基本ルールにしつつ，判断の難しい案件に五十音順）

ついてはその都度運営委員会で議論することが欠席者：石戸谷 重之，坂本 陽介

確認された。
5) 「大気化学研究」の進捗状況

金谷会長より第 12 期の活動開始にあたって挨拶

学会誌編集担当の山地委員より，第 46 号（2021があった。引き続き，以下の報告・審議を行った。

年度冬号）の編集状況について報告がなされた。
第 47 号（2022 年度夏号）の内容について意見交

1) 会員会計に関する報告・確認事項

換を行うとともに，編集作業（最終段階）の外部

会員会計担当幹事の竹谷委員より，新規入会者

業務委託についても検討がなされた。
6) 2022 年 JpGU の準備状況

を含む会員数の推移や会費納付状況について報告があった。また，海外在住会員の会費納入方法

プログラム担当の内田委員より，2022 年 JpGUや賛助会員の取り扱い等に関しての検討事項がの準備状況について報告がなされた。幕張メッセ

提起された。会員会計担当の負担が大きくなるこ

における現地開催とオンラインのハイブリッドとから，可能な範囲で事務局へ作業分担を行う方形式が検討されているが，コロナの状況によって向性について意見交換がなされた。

は完全オンラインの可能性がある旨が説明され

2) 第 26 回大気化学討論会の準備状況

た。大気化学セッションについては，例年通りの

LOC の竹谷委員より，大気化学討論会の申込状

スコープおよび使用言語「J」での申請を行うこと

況について報告があった。Slack をベースに Zoomが了承された。

で開催する点，および 1 日目の将来構想特別セッ

7) その他

ションの後にさらに議論を深めるためのナイト

学会予算の使途について意見交換がなされた。

セッションを設ける旨が説明された。また，プロ

上述の編集作業を含めて，必要な部分は外注費とグラム担当の岩本委員より，セッション編成状況

して支出する方向性が確認された。また，情報・について報告があった。

広報担当の入江委員より学会 HP の運用状況につ

3) 2021 年度奨励賞の選考過程

いて報告があり，意見交換が行われた。また，男表彰担当の宮﨑委員より，選考状況について報女共同参画学協会連絡会担当の齋藤委員より，当告がなされた。今回は多数の応募者があったが，連絡会への対応状況について説明がなされた。

厳正な審査の結果，受賞者 1 名を選出した旨が報以上告された。一方，業績リスト書式の統一など，募集要項において明確化すべき点があることなどが提起された。将来を担う若手研究者の応募を奨励するための方策を含めて，様々な観点から意見2

大気化学研究 第 46 号 (2022)

第 23 回日本大気化学会運営委員会

4) 予算使途の検討について（大気化学研究会より通算 54 回）

学会誌編集担当の山地委員より，学会誌の編集

日時：2021 年 11 月 4 日（木）16:00-17:50

作業の一部を外部業務委託した場合の参考見積

場所：Web 会議による開催

として 3 万円／号が提示された。予算枠としては

出席者：石戸谷 重之，入江 仁士，岩本 洋子，内

支出可能なので，次号で試行的に委託する方針と

田 里沙，加藤 俊吾，金谷 有剛，齋藤 尚子，坂した。
金谷会長より，学会 HP の英語化に支出する可本 陽介，関山 剛，竹川 暢之，竹谷 文一，宮﨑雄三，山地 一代（敬称略・五十音順）

能性について提案がなされた。広報担当の入江委

欠席者：なし員より，現状の英語化で当面は十分である旨が説明された。さらに英語化を推進する必要があるか

金谷会長より，翌週の大気化学討論会に向けて挨

どうかは運営委員会で検討する。

拶があった。引き続き以下の報告・審議を行った。

金谷会長より，事務局への作業分担の拡充について提案がなされた。その試行として事務局に運

1) 会員集会資料の確認

営委員会への出席を一度依頼することになった。

大気化学討論会の会員集会の資料に関して各

金谷会長より，将来構想の冊子体印刷費を支出担当から紹介がなされ，内容について意見交換がする案が示された。ただし，製本代は安価とは言行われた。会員報告，大気化学討論会の開催状況，

えないため，当面は電子版のみの発行として，冊

JpGU2022 での大気化学セッション，男女共同参

子体は引き続き検討することとなった。

画・人材育成の活動，大気化学研究誌，大気化学

5) 来年度の大気化学討論会についての将来構想についての報告の後，日本大気化学会

現地開催の可能性について議論がなされた。現奨励賞授与式を行う方針が確認された。授与式に時点では予測が難しく，また予約会場をキャンセ

ついては，受賞者の紹介に加えて受賞理由も示す

ルする場合の費用も懸案事項である。オンラインことになった。賞状授与は録画した動画により行

開催にも一定のメリットはあることから，大気化

う。また，受賞者の連絡・公表等に関して，各委

学討論会後の会員アンケートの意見分布を見た員の役割や段取りが確認された。

上で，改めて議論することとなった。

2) プログラム編成に関する申し送り事項

6) その他

プログラム担当の岩本委員より，プログラム編

JpGU 共催セッションや表彰の英語表記につい成作業や LOC との連携について申し送り資料をて意見交換を行った。また，討論会 LOC として竹作成している旨が報告された。学生表彰について

谷委員から積極的な参加が呼びかけられた。

は，奨励賞とは別に各委員の役割や段取りを設け以上て運用することが確認された。
3) 男女共同参画・人材育成委員会の活動
男女共同参画学協会連絡会担当の齋藤委員よ（日本大気化学会 運営委員会）

り，当連絡会にオブザーバ参加する旨が報告された。年会費は 1 万円である。また，当連絡会のアンケートへの協力依頼がなされた。

3

大気化学研究 第 46 号 (2022)

編集後記

COVID-19 の問題が広く認識され始めてから 2 年以上が経過した本誌編集時点においても，日本ではオミクロン株による「第6 波」の最中にあり，先を見通すことが難しい状況が続いています。今号では，トピックスとして「COVID-19 と大気化学」をテー
マに，計 3 編の総説記事をご寄稿頂きました。経済活動の低下に伴う温室効果気体や大気汚染物質の排出量の減少に関する話題から，ウイルスの空気媒介感染に関する話題まで，大気化学分野が研究対象とする領域の広さと深さ，社会との繋がりを改めて感じます。全ての著者の皆様と査読を引き受けて頂いた皆様に，改めてお礼申し上げます。
今号から新しい編集委員により本誌の編集・発行を行っております。今後も学会員の皆様の重要な情報発信・情報共有の場として本誌をご活用頂けるよう努めて参りますので，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46号 （2022年1月31日 発行）
編集兼発行： 日本大気化学会
編集委員： 山地一代（共同編集長），宮﨑雄三（共同編集長），八代尚，大畑祥
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》
本誌に掲載された著作物を転載される場合は，上記までご連絡ください。無断での二次使用や勝手な加工はお控えください。