ISSN 2189-8839

Archives of Atmospheric Chemistry Research
第 37 号

目次
Article No.

会長就任のあいさつ
１０年後の日本大気化学会の発展に向けて ···································································谷本浩志

037N01

会長退任のあいさつ
日本大気化学会の発展を信じて－感謝と期待－ ························································今村隆史

037N02

総説―トピックス：物質交換・物質循環―
対流圏-成層圏間の輸送過程 ···························································································稲飯洋一

037A01

森林生態系スケールの植物起源 VOC フラックス ············································望月智貴，谷晃

037A02

大気ポテンシャル酸素（APO）の大気-海洋間のガス交換研究への応用 ···············遠嶋康徳

037A03

氷表面やバルク氷での化学反応 ······················································································薮下彰啓

037A04

会員からのお知らせ
The 1st JpGU-AGU joint meeting “Stratosphere-Troposphere Interaction” Session Report······································································· 江口菜穂，Rei Ueyama，Sean Davis，Seok-Woo Son

037N03

JpGU-AGU2017「飛行艇を用いた臨床地球惑星科学の創成」セッション開催報告··························································································· 角皆潤，植松光夫，谷本浩志，篠原宏志

037N04

学会からのお知らせ
第２３回大気化学討論会のお知らせ ············································ 谷本浩志, 永島達也, 猪俣敏

037N05

JpGU-AGU Joint Meeting 2017 「大気化学セッション」開催報告··············································································································· 日本大気化学会 運営委員会

037N06

第３８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

037N07

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

037N08

第１０期日本大気化学会役員選挙の結果について········ 日本大気化学会 選挙管理委員会

037N09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。

日本大気化学会運営委員（第 9 期，平成 29 年 6 月 30 日まで）：
今村隆史（国立環境研究所），入江仁士（千葉大学），岩本洋子（東京理科大），○江波進一（国立環境研究所），梶井克純（京都大学），○澤庸介（気象研究所），○高橋けんし（京都大学），竹川暢之（首都大学東京），谷本浩志（国立環境研究所），松見豊（名古屋大学），町田敏暢（国立環境研究所），村山昌平（産業技術総合研究所），持田陸宏（名古屋大学）○印は本誌編集委員
同（第 10 期，平成 29 年 7 月 1 日から）：
谷本浩志（国立環境研究所），入江仁士（千葉大学），岩本洋子（広島大学），江口菜穂（九州大学），江波進一（国立環境研究所），金谷有剛（海洋研究開発機構），豊田栄（東京工業大学），中山智喜（名古屋大学），永島達也（国立環境研），廣川淳（北海道大学），町田敏暢（国立環境研究所），持田陸宏（名古屋大学），森本真司（東北大学）

学会からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 037N01

会長就任のあいさつ

10 年後の日本大気化学会の発展に向けて
谷本浩志 1

1．私と大気化学の出会いなります。その間，日本で大気化学研究を立ち上げ

今期より会長を務めることになりました谷本です。

た先生方，そしてそれに続いた先輩方の努力のおか2017 年 1 月から，1990 年代に日本で大気化学研究げで発展してきた歴史ともいえ，今や大気化学は学が始まるきっかけになったとともに，現在も当学会と関問 と し て 成 熟 し た 段 階 に あ り ま す [ 谷 本 ら , 2015;

係が深い IGAC（International Global AtmosphericTanimoto, 2017]。

Chemistry project, 地球大気化学国際協同研究計
画 ） の

co-chair

2．激動の時代における大気化学

も 務 め て お り ま す

一方，私が学位を取った後の 16 年間を振り返って(http://www.igacproject.org)。
まず最初に，私と日本大気化学会の「馴れ初め」

みて強く実感するのは，我々は「激動の時代」を生きについてお話ししたいと思います。私は 2001 年に学ているということです。その方向や振れ幅における不位を取りましたので，当学会との関係は約 20 年に及確実性は今後ますます大きくなるでしょう。また，中国びます。当学会の年会とも言える「大気化学討論会」の台頭は著しく，アジアにおける科学先進国はもはに私が最初に参加したのは，まだ修士課程の学生だ

や日本（だけ）ではありません。こうした激動の時代に，った 1996 年，別府温泉で開催された第 3 回目の討

どうやって日本の科学を次の発展に向けて成長させ論会でした。参加人数の公式記録は残っていないよていくか，どうやって次世代を担う人材を育てるか，とうですが，50 人くらいだったでしょうか。温泉宿の大いうことは，私たち現役世代に課された大きな使命だ

広間で 1 つの発表が 30 分以上もかけて行われていと思います。学問が成熟するのはそれ自体良いことました。発表の途中でもあちこちから質問が飛び，時ですが，その成長を持続することは楽なことではあり間などお構いなしにエンドレスで議論が行われる様ません。次の成長，さらなる発展に向けて，常に知恵子を見て，怖いような身が引き締まるような思いがしたを巡らせて，頭を働かせる必要があります。

ものです。例えるなら，お正月の親戚の集まりで「大3．今後の成長に向けて人の世界」に入れてもらったような・・・そんな気がしたものです。それが今や，会員数が 200 人を超える正そこで，大目標として，10 年後の学会の発展を目式な学会となり，討論会もフォーマルな雰囲気で行わ指したいと思います。それが意味することは，コミュニれるようになりました。

ティの成長であり，今後 10 年をかけて日本の大気化

日本大気化学会は 2014 年に「学会」になりました

学のコミュニティが成長できるよう取り組みたいと思いが，研究会としては 1999 年に発足しており，さらに大ます。そして，それはとどのつまり，学生や若手研究

気化学討論会は 1995 年に始まっていますので，原者の育成に行き着くと思っています。

点から数えると 22 年もの長い歴史があるということに

1

大気化学研究 第 37 号 (2017)

具体的には，まず第一に，日本の大気化学研究の国際的な「見える化」です。日本の大気化学研究の質が（まだ）高いのは国際的にも認められているとこ
ろですが，昨今の科学技術政策のために，残念ながら相対的に量が不足しており，国際的な visibility に劣っている状況です。二番目に，質の向上にも努めたいと思います。学会は大会と雑誌のユニークさ・独
自性がそのアイデンティティですから，大気化学討論会や JpGU の大気化学セッションにおける質の充実
は成長の要です。そして三番目に，しかし最も大事とIGAC news 59 号における「Atmospheric
Chemistry Research in Japan: Twenty five-year
History with IGAC」をハイライトしたカバーページ

いっても良いのが，若手研究者の育成および女性研究者の増加です。2018 年 9 月には，日本開催が 24
年ぶりとなる iCACGP-IGAC 2018 国際会議（14th

ぜひ一人でも多くの会員に，会の活動にコミットしてiCACGP Quadrennial Symposium & 15th IGAC

頂いて，日本の大気化学者の「ホームグラウンド」でScience Conference, www.icacgp-igac2018.org）が高ある日本大気化学会を発展させられるよう，皆さんに松市で開催されますので，この機会が若手研究者の「大気化学愛」を感じてもらえるよう，頑張っていきた

皆さんが研究の世界に飛び込む「きっかけ」になれば

いと思います。会の運営は”Never perfect”で，改良をと思います。

続けて進化させていく仕事はたしかに大変ではありま

技術的な面では，学会活動に関わる生産性を高すが，人の役に立つコミュニティサービスは楽しく充

めると同時に，リーダーシップを発揮していくことも重実感もあります。会員の皆様には，会の運営に積極要だと思っています。そこで，今期では学会ウエブの的にご協力いただくとともに，何かご意見があれば遠刷新と選挙制度の改革に取り組みたいと思います。

慮せず言っていただいて，会員一丸となって会を発

ウエブの刷新についてはすでに始まっており，この記

展させたいと思います。

事が出る頃には新しいサイト（https://jpsac.org）に移行していることと思います。

5．参考文献谷本浩志, 秋元肇, 中澤高清, 小池真, 近藤豊, 河村公隆,

4．ホームとしての日本大気化学会

松見豊, 高橋けんし (2015), 日本における地球大気

私の考えを書いてきましたが，そのベースとなるの

化学研究のこれまでとこれから, 地球環境, 20, 151−

は，一人でも多くの会員に会の発展そして分野の発162.

展にコミットしてもらうことです。会を良くする活動は役

Tanimoto, H. (2017), Atmospheric Chemistry Research in

員だけでできることではなく，会員一人一人のリーダ

Japan: Twenty five-year History with IGAC, IGAC news,

ーシップが必要です。日本では学会役員というと，偉59, 8-13.

い先生たちとか，研究以外の仕事をさせられる，という言葉を聞きますが，私は役員と会員の間に線はな
い，と思っています。学会活動の本質は「情けは人の著者所属：為ならず」で，誰かにやらされるものでも，仕方なくや

1. 国立環境研究所

るものでもなく，自分のためにやるものだからです。

Hiroshi Tanimoto <tanimoto@nies.go.jp>2

学会からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 037N02

会長退任のあいさつ

日本大気化学会の発展を信じてー感謝と期待－今村隆史 1
植松前会長の後を受け，学会（研究会）が今後の術団体への登録（指定）に向けた準備も整ったと言っ発展に向けて新たな助走を始める時期に会長職をてよいでしょう。第 10 期には登録がなされると期待し務めさせて頂きました。この 8，9 期は，日本大気化学ています。

会にとっていくつかの大きな変化があった時期であり三つ目の変化は，「学会」の安定的な運営を目指ました。

し，「皆で支える」と言った意識の表れとして，事務局

その一つは，言うまでもない，大気化学研究会から機能の充実が図られたことです。これは今後の学会

日本大気化学会への移行です。これまで幾度となく運営において大きなメリットとなることでしょう。大気化

大気化学研究会の学会化が検討されてきました。そ

学研究会時代から長年，名古屋大学太陽地球環境の中で，第 7 期の終わりに当時の植松会長の英断に研究所（当時）の松見先生，高橋先生，中山先生なより，「研究会から学会への名称変更に絞る形での学

らびにそのスタッフの皆様のボランティア精神に大き会化」の提案がなされ（詳細は大気化学研究会ニュ

く依存していた事務局運営を，外部委託を利用しつースレター No.28, 2012，に掲載された植松会長（当つ学会全体として支えるとの変更は，会費の値上げ時）からのメッセージを参照），多くの会員の皆様の賛などを伴うものでしたが，会員の皆様の理解と協力も同が得られたことで，改称が決まりました。第 8 期では，あり，新たな体制が整いました。運営委員の努力と会その方針に従い，準備を進め，2014 年 1 月に日本大員の皆様のご理解なしには成し得なかったことであり，気化学会へ改称となりました。植松会長時代に運営感謝申し上げます。

委員を務め，改称に消極的であった私が学会への改この 2 期 4 年間の大気化学研究会から日本大気化

称を進める期の会長を務めることになるとは不思議な学会への移行ならびにその後の学会としての活動強

めぐりあわせです。いざ「学会」に改称すると，（私の化は，歴代会長のリーダーシップの下で検討されて想像を超えて）それは単なる改称以上の大きなプラス

きた基盤の上に構築されたものであり，また様々な運の面を生んだと思います。

営に関する改革や推進の多くは，若手・中堅からの二つ目の変化は本誌「大気化学研究」の刊行です。

積極的な提案と実行力によって可能となったもので「大気化学研究」誌の刊行は，「大気化学研究会ニュす。更に学会をより良いものにしたいとする会員の皆ースレター」の充実を目指した助走（企画）を経た後様の思いと協力が一歩一歩の変化を可能にしたことの，不連続的な飛躍であり，ニュースレターからの単は言うまでもありません。その様な機会に，大きなボトなる移行と位置づけることは出来ません。「大気化学ムアップの流れの邪魔をしないように見守る形で立ち研究」は，学会が刊行する学術誌としての役割・要件

会えたことは幸運であり，皆様に心より感謝申し上げも十分に果たし得るものになっており，これにより，歴ます。
来 年 （ 2018 年 ） に は ， 香 川 県 で iCACGP －代会長のもとで検討されてきた日本学術会議協力学

1大気化学研究 第 37 号 (2017)

IGAC2018 国際会議が開催されます。四半世紀ぶり

今後日本大気化学会には，社会から求められる科の日本での国際会議開催は，大変喜ばしい事であり，学的な知見の発信と責任に応えていく集団として，

日本大気化学会が新たなステージに進む 1 ページを知の創造と具現化を活発化する集団として，更には飾ることは間違いないでしょう。日本大気化学会には

新たな知の探索を担う問題児的な側面も寛容に受け「大気化学研究会とは何？」，「四半世紀前に開催？」

入れる集団としての役割を果たしていくことが期待さと言う会員が増えつつあります。これからはそう言った

れています。若手からシニアに至る全ての世代が役皆様の活躍が学会を支えていくことになり，来年の国割を果たし，学会活動を豊かなものにしている限り，

際会議が皆様の存在感をアピールする第一歩になる

日本大気化学会が活力のある学会として，発展出来と期待しています。

ると信じています。

著者所属：
1. 国立環境研究所
Takashi Imamura <imamura@nies.go.jp>

2

総説 ―トピックス： 「物質交換・物質循環」―

Research Focus

Article No. 037A01

対流圏-成層圏間の輸送過程
Transport processes between the troposphere and stratosphere稲飯洋一 1 *対流圏-成層圏間の輸送過程は大局的な視点で見ると，低緯度域において対流圏から成層圏へ，高緯度域において成層圏から対流圏へと大気が循環している。これには成層圏における力学過程とそれによって形成される成層圏子午面循環（ブリュワー・ドブソン循環）が主要な役割を果たしている。近年では両圏の境界は面ではなく厚みを持った遷移層（低緯度域では"tropical tropopause layer; TTL"，
中-高緯度域では"lowermost stratosphere; LMS"や熱帯外遷移層”extratropical transition layer; ExTL”など）として捉えられるようになっており，鉛直一次元的な（非断熱的な）輸送だけではなくこのような遷移層における準水平的な（準断熱的な）輸送過程が注目されるようになってきた。そして TTL という概念の導入によって，対流圏から成層圏への大気輸送や成層圏の水蒸気分布に関する新たな理解が導かれてきた。本稿では我々の生活圏に最も近い大気領域である対流圏と成層圏，そしてその境界における大気輸送過程について，著者（ら）の取り組んでいる研究課題にも触れつつ概説する。

1．はじめに圏の全大気質量の 2 倍に相当するような値であるが，地球を取り巻く大気は層構造を持つと理解されて様々な輸送過程の全球の総計として計算された値でおり，大雑把に言うと地表から高度十数 km までの領あり，実際には半年で成層圏の大気全てが入れ替わ

域は対流圏，高度十数 km から約 50 km までの領域

ることはない。以降でその様々な輸送過程を紹介しは成層圏，その境界は対流圏界面と呼ばれている。

ていくが，まず対流圏と成層圏，そしてその境界につ

その名前の通り，対流圏は太陽短波放射による地表

いて記述する。

面加熱と水蒸気潜熱の解放を熱源とする熱対流によ2．対流圏，成層圏，その境界って特徴づけられる領域である。一方，成層圏は上から注ぐ太陽短波放射をオゾンが吸収するために上

20 世紀初頭，フランスの気象学者レオン・ティスラ

空ほど高温，つまり強く成層している領域である。大ン・ド・ボールは凧や気球による観測から，上空に地気の密度は上空ほど小さくなるため，両圏を構成す

表付近とは異なる大気領域があることを発見した。そる大気の総質量比は対流圏 5 に対して成層圏は 1

して気温の鉛直構造に注目して高度に伴い気温が程度となっている。

減少する高度約 10 km までの領域を「troposphere（対両圏間の物質輸送について最新の全球再解析デ流圏）」，その上空の気温が変わらないあるいは高度ータを用いた研究によると，対流圏から成層圏へはに伴い増加する領域を「stratosphere（成層圏）」，その5.3  1010 kg s-1，成層圏から対流圏へは 5.8  1010

境界を「対流圏界面 tropopause（対流圏界面）」と名-1

kg s という質量フラックスが見積もられている[Boothe

付けた[Chapman, 1950; 1951]。そして現在，対流圏

and Homeyer, 2017] （質量保存していないのは解析

界面は，気温の鉛直勾配[Bethan et al., 1996; WMO,の誤差と考えられる）。これは一年あたりにして成層

1957]や極小[Selkirk, 1993; Seidel et al., 2001]など温1大気化学研究 第 37 号 (2017)度に注目した熱的圏界面，渦位のような断熱保存量に注目した力学的圏界面[Hoskins et al., 1985]，オゾンなどの物質分布に注目した圏界面[Bethan et al.,
1996; Folkins et al., 2002]など様々な尺度から定義されている。
このような様々な対流圏界面の基準について
Highwood and Hoskins [1998] は客観解析データを用いてそれぞれの代表的な高度を調査した。そして，熱帯域においては一つの基準で対流圏界面を定義
図 1 熱帯対流圏界層（TTL）の模式図（J. R.
Holton による）。高度 16.5 km の気温（赤線）極小とともに 13.5 km から 19 km 付近が TTL 領域として描かれている。対流による持ち上げが鉛直輸送を担うのは正味の放射加熱（緑線）が負の高度域である。放射加熱が正の高度域においてはブリュワ
ー・ドブソン循環（BD 循環; 3 節参照）にともなう冷却が放射加熱とバランスして大気が上方輸送されていくが，相対的に水平輸送の方が卓越している（紫両矢印）。

するのではなく，高度約 13 km から約 18 km までの厚みを持った「層」として捉える見方を示した。また同時期に Folkins et al. [1999]は，熱帯域におけるオゾン
ゾンデ観測と航空機観測から，高度 14 km から 17km 付近にかけてオゾン分布の特徴が対流圏的なものから成層圏的なものへと徐々に遷移してくことを示し，この高度域を「tropical transition zone」と表現した。
Highwood and Hoskins や Folkins et al.が提唱したこのような熱帯域における遷移層の概念は今日「熱帯3．ブリュワー・ドブソン循環

対流圏界層（tropical tropopause layer; TTL）」と呼ば

対流圏-成層圏間の物質輸送，特に対流圏から成れている（図 1）。

層圏への輸送過程について，かつては対流圏におまた，中-高緯度域においても両圏の境界は厚み

ける熱対流に伴う大気の持ち上げが重要であると考を持った層として捉えられている[Holton et al., 1995]。

えられてきた[Danielsen,1982]。熱帯域で特に活発なこちらの遷移層は渦位に基づく力学的対流圏界面を下端，温位 380 K 面を上端とする領域で一般に定義

対流活動がこの物質輸送を担っていると考えるのはされる「最下部成層圏（lowermost stratosphere; LMS）」

合理的に思えるが，実はそうではない。両圏間の輸送過程には成層圏における力学過程と「ブリュワー・や，特に力学的圏界面に近い領域は「熱帯外遷移層（extratropical transition layer; ExTL）」などと呼ばドブソン循環（BD 循環）」と呼ばれる成層圏子午面循

れている（図 2）。LMS は，中-高緯度域における「力環が主要な役割を担っている（ダウンワード・コントロールの原理）[Haynes, et al.,1991]。

学的対流圏界面」の高度の季節変動（冬季に下降，夏季に上昇）に応じてその厚みが季節変化する（冬BD 循環は成層圏における水蒸気とオゾンの分布

季に厚く夏季に薄くなる）。一方，TTL は熱帯大規模

か ら そ の 存 在 が 予 見 さ れ [Brewer, 1949; Dobson,

擾乱や熱帯大気波動（赤道ケルビン波など）に伴っ

1956]，1950 年代後半の大気圏内核実験による放射性物質や 1963 年のインドネシアにおける大規模火山て上下に波打つように厚みが変化する[Inai et al.,

噴火によるエアロゾルの観測によって直接的に確認

2012]。

された[Butchart, 2014]。この BD 循環は図 2 の薄影

対流圏と成層圏間の物質輸送はこれら TTL や部に描かれた「wave-driven extratropical pump」によLMS を介して理解されるが，まずは大局的な視点かって力学的に駆動されている。すなわち，成層圏がら見ていこう。

西風となる冬半球で（惑星規模の波長を持つ）プラネ
2大気化学研究 第 37 号 (2017)

タリー波が中-高緯度中部成層圏へ伝播し砕波することでそこで極方向への流れが生じ高度 30 km 以上にまで届く経路を持つ循環 （BD 循環の deep branch）が形成される[Haynes et al., 1991]。これに加えて夏冬両半球で総観規模の傾圧不安定波が中緯度最下部成層圏において砕波することによって高度 20 km程度以下の経路を持つ比較的素早い循環（BD 循環の shallow branch）も形成されている[Plumb, 2002]。
これら 2 つの駆動メカニズムによる成層圏大気の極向き輸送により，赤道域で対流圏大気の吸い上げ/
極域で成層圏大気の押し下げが生じ，それに放射加
図 2 緯度-高度断面に描かれた成層圏における
BD 循環とその駆動メカニズム（3 節参照）の模式図[Holton et al., 1995]。中-高緯度において対流圏界面（黒太線）と 380 K 温位面（黒細線）で囲まれた領域（濃影部）が最下部成層圏（lowermost
stratosphere; LMS）と呼ばれる領域である。両矢印
は双方向の輸送・混合過程を表している。

熱/放射冷却でバランスすることで大気が非断熱的に上昇/下降（図 2 の赤道域における上矢印/極域における下矢印）している。そしてこれに伴い赤道域において対流圏から成層圏へ/極域において成層圏から対流圏へ物質が輸送されている。
この赤道域の吸い上げは地形に起因するプラネタ

重力落下して空気中から除去される。これが本稿で

リー波活動の南北半球の違いによって北半球冬季にいう脱水過程である。

強くなり南半球冬季に弱くなるという季節変動を持っBrewer [1949]も水蒸気の脱水過程に注目し，中緯ている。一方，（極域における）成層圏から対流圏へ

度下部成層圏で観測された低い水蒸気量の説明との輸送については冬季に BD 循環の下方輸送が強して低温領域（熱帯対流圏界面）での脱水とそこから化されるが，同時に力学的対流圏界面高度も下がるの輸送（すなわち BD 循環）を洞察した。そしてさらな（LMS の厚みが厚くなる）ため，成層圏から下降してる観測データの蓄積によって，成層圏の水蒸気量をきた大気は一旦 LMS 内に蓄えられる形となり，春季説明可能なほど低温な領域はインドネシア上空の北における力学的圏界面の高度上昇に伴って一気に半球冬季に限られることが明らかとなり，その時期に対流圏へ流入する[Monks, 2000]。

その領域からのみ成層圏へ空気が湧き出す「成層圏の泉」仮説が唱えられた[Newel and Gold-Stewart,

4．TTL と成層圏水蒸気1981]。しかしその後「成層圏の泉」において下降流

BD 循環の観点から成層圏の入り口に位置する（つまり成層圏から対流圏へ向かう流れ）が示された

TTL は成層圏全体の（特に対流圏起源の）物質分布

ことにより[Gage et al., 1991; Sherwood, 2000]，成層に重要な役割を果たしている。中でも成層圏の水蒸圏への大気流入経路について論争となった。

気分布は TTL における脱水過程に強く支配されていこの下降流問題に解決の糸口を見い出したのがる。本節はこれについて紹介するが，その前に少し

Hatsushika and Yamazaki [2001]であった。彼らは積おさらいをしておこう。空気が含有できる水蒸気の量

雲対流に対する力学的な応答として（当時概念として（飽和水蒸気量）は気温に強く依存しており，低温で登場したばかりの）TTL に形成される「温位の東西構あるほど小さくなる。ある空気が低温化した場合，飽造」と「温位面に沿う準水平的な流れ」によって対流

和水蒸気量を超えた分の水蒸気は水滴や氷晶となり活発域の上空に下降流が出現する事を大循環モデ3大気化学研究 第 37 号 (2017)

ルを用いて示した。さらに脱水メカニズムについてはHolton and Gettelman [2001]が先駆的なアイデアを提唱した。彼らは簡単な二次元モデルを用いて TTL
内の「水平的な大気の移流」を考えることによって「局所的な低温域」が TTL 全体の空気を効率的に脱水すると指摘した。そして，Hatsushika and Yamazaki[2001]によって示された TTL における気温と循環場の構造と Holton and Gettelman [2001]によって提唱された水平移流に伴う脱水とが本質的に同じ脱水過程
として帰着した。図 3 は Hatsushika and Yamazaki[2003]による模式図であり，インドネシア域の活発な
積雲対流の力学的な応答として TTL に形成される準

図 3 TTL（この図において 150 hPa から 70 hPaの間の領域）を介した対流圏から成層圏への鉛直輸送と TTL 内における水平移流に伴う脱水の模式図[Hatsushika and Yamazaki, 2003]。矢印は空気の流れを表している（色は気圧軸の色に合わせて描かれている）。対流活動域（インドネシア-西部
太平洋）上空の TTL 内に赤道対称の高気圧性水平循環場と低温域（青影部）が形成されており，低温域を水平的に通過しながら大気は脱水される。

水平循環場とその東側に形成される低温域により，大気が効率的に脱水されながら成層圏へ流入していく様子が描かれている。このように TTL 概念の導入によって成層圏水蒸気についての革新的な理解がもたらされた。

5．成層圏の年齢と TTL-LMS 間の水平輸送
上述のように，TTL における水平輸送過程を勘

多くの全球モデルを用いた研究からは近年の地球案することによって成層圏水蒸気分布に関する

温暖化に伴って BD 循環が強化されていることが指理解は深化した。同じように，TTL や LMS にお摘されている[e.g., Butchart, 2014, and references

ける水平輸送を考慮することが，以下で紹介する

therein]。BD 循環の強化は成層圏大気の年齢の“若「成層圏大気の年齢」を巡る問題の解決を図る一年化”として確認されるはずであるが，日欧による中-助となるのではないかと著者は考えている。

高緯度成層圏におけるクロック・トレーサーの長期観

対流圏から成層圏，成層圏から対流圏への輸送

測結果からは"若年化"は示されていない [Engel et

双方にとって，BD 循環が中心的な役割を果たしていal., 2017]。この矛盾が現在における成層圏の謎の一る（3 節）が，この BD 循環の強度は「成層圏大気の年つとなっている。

齢; stratospheric age of air (AoA)」という指標を用いこの問題を解く手掛かりになりそうなのが，AoA にて 評 価 さ れ て い る [Kida, 1983; Waugh and Hall,

加えてもう一つ時間の情報を持つ熱帯下部成層圏に2002]。AoA とは地表に排出/吸収源を持ち化学的に刻まれた「テープレコーダーシグナル」と呼ばれるも安定でその濃度が増加トレンドを示す二酸化炭素やのである。これは TTL における脱水強度の季節変動

六フッ化硫黄の成層圏大気における濃度を利用するが熱帯下部成層圏の大気の水蒸気量として記録さことで，その大気が対流圏を離れてからの経過時間れたもので，対流圏から成層圏へ流入していく大気を推定したものである（この性質から二酸化炭素や六を磁気テープに，BD 循環（deep branch）の駆動源

フッ化硫黄は「クロック・トレーサー」と呼ばれてい（中緯度成層圏の砕波）をテープを巻き取るモーター

る）。

に，脱水が生じる熱帯対流圏界面を磁気ヘッドに例4大気化学研究 第 37 号 (2017)

えて名付けられた[Mote et al., 1996]。熱帯下部成層を持つ高緯度成層圏大気の混ざった比較的"高齢な圏におけるこのようなテープレコーダーシグナルは水"LMS の空気を TTL へと BD 循環よりも短い時間スケ

蒸気以外にも，例えば二酸化炭素[Andrews et al.,ールで輸送していると考えられる。このような

1999]，一酸化炭素[Schoeberl et al., 2006]，シアン化

LMS-TTL 間の準水平的な混合過程は既に Ploeger

水素[Pumphrey et al., 2008]など TTL において季節

et al. [2012]， Homeyer and Bowman [2013]; Boothe

変動（あるいは年々変動）を持つ物質でも確認されてand Homeyer [2017]などによって研究されてきたが，いる。

「成層圏大気の年齢問題」を解くためには，この水平「成層圏大気の年齢問題」に対して，Hasebe et al.

混合過程の長期変化傾向を正しく把握する必要があ[2017]では赤道域における気球観測から見積もられると著者は考えている。

た AoA と上述のテープレコーダーシグナルから推定

6．LMS-対流圏間の輸送される"磁気ヘッド"を通過してからの経過時間の両方を用いて問題の解決を図っている。これに加えて，対流圏と成層圏を巡る残る輸送経路，LMS-対流

著者は LMS と TTL 間の準水平的な物質輸送に注目

圏間の輸送は中緯度におけるロスビー波砕波に伴っしている。LMS と TTL はほぼ同じ温位高度域に位置て温位 300 K から 350 K の高度域で双方向にもたらしているが，強力な西風である亜熱帯ジェットがバリされる[Wernli and Sprenger, 2007]（図 4 で示したロス

アとなり相互の物質交換は抑制されている。一方でビー波の砕波に伴う大気混合をより低高度で見たの地形による力学効果などによって励起されたロスビーと同じである）。これに加えて重要なプロセスが「対流波の破砕（図 4）や，モンスーン（特にアジア夏季モン

圏界面 fold」[Beekmann et al., 1997; Baray et al.,スーン）に伴って上部対流圏/下部成層圏に形成され2000]や「切離低気圧」[Wirth, 1995]である。これらはる高気圧性循環場（図 5）は子午面方向の大気輸送

亜熱帯ジェットや極域ジェットの近傍で発生し，主にをもたらすことが知られている。これらは大きな AoA

LMS 空気の対流圏への輸送を担っている（圏界面

図 4 2009 年 1 月 14 日における（亜熱帯ジェットのコアのある高度である）温位 350 K 面の衛星観測されたオゾン混合比（色），東西風速（黒線），渦位（4.5 PVU；白線）の全球水平分布[Manney et al., 2011]。赤道を挟んだ南
北半球の両方で西風の強い領域が東西方向に繋がっており，この西風帯とほぼ同じ場所に 4.5 PVU の渦位の等値線が分布しているが，これらに沿って亜熱帯ジェットが存在している。両半球ともジェットを境にして赤道側でオゾン混合比が低くなっている（すなわち亜熱帯ジェットをバリアとして空気塊が隔離されている）。しかし，北アメリカの西側やヨーロッパ上空などでは西風極大や渦位等値線が蛇行し，オゾン混合比の南北勾配も弱くなっている。
これがロスピー波の砕波とそれに伴う子午面方向の大気交換であると考えられる。

5

大気化学研究 第 37 号 (2017)

fold は現象の鉛直構造，切離低気圧は水平構造に注目したものであり，しばしば切離低気圧の発達に伴って圏界面 fold が形成される）。このように対流圏へ引き込まれた成層圏大気はフィラメント構造となりながら周辺の対流圏大気とかき混ぜられる[Appenzeller and Davies, 1992]。
相対的に低頻度であるが対流圏から LMS への輸送も生じている[Hintsa et al., 1998; Ray et al., 1999]。
このような輸送には温帯低気圧に伴う寒冷前線によ

図 5 北半球夏季である 2007 年 7 月 4 日に衛星観測された温位 390 K 面におけるオゾン混合比の水平分布[Randel and Jensen, 2013]。矢印付き楕円はアジ
ア夏季モンスーンと北米夏季モンスーンに伴い形成された高気圧性循環場を表している。中緯度下部成層圏のオゾンがアジアモンスーンの東側面を通って熱帯に流入している様子が示されている。

る持ち上げ [Wernli and Bourqui, 2002] などが重要であると考えられている。ただし LMS 領域においては十分な非断熱加熱がないため，LMS を超えてより深い成層圏まで到達することはほとんどなく，LMS は対流圏よりも成層圏的な性質が色濃い領域となっている[Stohl et al., 2003]。

上述の推定を行った Boothe and Homeyer [2017]は季節的に限られるが重要な過程となるのがアジア

論文のディスカッション中に今後の課題として解析期

夏季モンスーンによる対流圏大気の持ち上げである。

間の延長を明記しており，より信頼性の高い見積もり

このモンスーンに伴って形成された上部対流圏/下部はこれから発表されていくだろう。著者としては LMS

成層圏の高気圧性大規模渦（図 5）の内部領域には領域や熱帯上部対流圏における航空機を用いた観対流圏下層から持ち上げられた大気が閉じ込められ測データなどを積極的に利用し，熱帯そして極域上ており、ロスビー波の砕波やモンスーン期の終わりに

空の対流圏-成層圏境界領域の輸送過程に迫ってい伴い渦内部の大気は外側の LMS へ（そして TTL やきたい。

熱帯下部成層圏へも）輸送される[Vogel et al., 2016;

本稿執筆にあたっては，匿名の査読者から建設的

Ploeger et al., 2017]。

なコメントをいただきましたこと，謝意を表したい。

7．おわりに

8．参考文献冒頭で引用した Boothe and Homeyer [2017]によるAndrews, A. E. et al. (1999), Empirical age spectra for the

対流圏-成層圏間の質量フラックスは全球の総量としlower tropical stratosphere from in situ observations ofて見積もられた値であるが，LMS-TTL 間に注目する

CO2: Implications for stratospheric transport, J. Geophys.

と TTL から LMS へは 1.2  10 kg s ，LMS から TTL

Res., 104, 26,581- 26,595.

10-1

へは 0.5  10 kg s の質量フラックスが見積もられてAppenzeller, C., and H. C. Davies (1992), Stucture ofいる。これに対して熱帯域における対流圏から成層

stratospheric intrusions into the troposphere, Nature, 358,

圏への正味の質量フラックスは 1.0  10570- 572.

10

-1

10

-1

kg s と見積もられており，したがって BD 循環に伴って対流圏

Baray, J.-L., V. Daniel, G. Ancellet, and B. Legras (2000),から成層圏へ輸送されている物質量の半分に匹敵

Planetary-scale tropopause folds in the southern subtropics,

する質量が LMS から TTL へ輸送されていることにな

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る。1996 年から 2010 年までの再解析データを用いて

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原稿受領日: 2017 年 6 月 5 日
掲載受理日: 2017 年 6 月 27 日

著者所属：
1. 東北大学理学研究科 大気海洋変動観測研究センター* 責任著者:
Yoichi Inai <yoichi_inai@m.tohoku.ac.jp>

9

総説 ―トピックス： 「物質交換・物質循環」―

Research Focus

Article No. 037A02

森林生態系スケールの植物起源 VOC フラックス
Biogenic volatile organic compound fluxes above forest ecosystems
望月智貴１，谷晃 1 *
全 球 で 年 間 に 植 物 が 生 産 し 放 出 す る 生 物 起 源 揮 発 性 有 機 化 合 物 （ biogenic volatile organic
compounds: BVOC）は人為起源揮発性有機化合物（anthropogenic VOC）の放出より数倍多いと見積もられる。BVOC はオゾンや水酸基ラジカルとの反応性が高く，二次有機エアロゾルの生成や対流圏オゾンの生成の助長に関わるだけでなく，森林生態系の炭素収支など多岐にわたって大気環境に影響を及ぼす重要な微量気体である。森林は大気中へ放出されるテルペン類の重要な起源であるが，それら放出量の推定は不確実性が大きい。本稿では，森林生態系スケールのテルペン類フラックスの測定方法やフラックスに及ぼす環境要因の影響に加え，これまでに筆者らが測定で得た知見を紹介する。

1．はじめにン類の酸化生成物は揮発性が低く，その一部は微小

揮発性有機化合物（volatile organic compounds:

な二次有機エアロゾル（secondary organic aerosol:

VOC）は揮発性を有し大気中で気体状となる有機化SOA）を形成する。SOA は太陽光を直接反射するだ

合物の総称である。大気中へ放出される VOC は人けではなく（直接効果），その一部は雲凝結核として間活動によって放出される人為起源揮発性有機化作用することで雲の生成や雲の長寿命化に関与する合物（anthropogenic VOC: AVOC）と生物が生産し放（間接効果）。これらは温暖化を緩和する方向に働く出する生物起源揮発性有機化合物（biogenic VOC:

ため（負の放射強制力），地球の大気冷却効果に対BVOC）の二つに分けられる。植物が生産し放出する

する定量的評価が求められている[Kanakidou et al.,

BVOC の主成分はイソプレン（C5H8）やモノテルペン

2005, IPCC, 2013]。最近の推定で，BVOC 酸化由来

（C10H16）などのテルペン類である。地球全体で 1 年の SOA 量が AVOC 酸化由来の SOA 量より数倍多あたりに放出される BVOC 量は約 1000 Tg であると

いと報告されたが，その不確実性は大きい[Hallquist

見積もられ，VOC 総排出量の 90%を占めると推定さ

et al., 2009]。

れている[IPCC, 2013; Guenther et al., 2012]。

一方，テルペン類は水酸基ラジカルとの反応で局テルペン類は「森の香り」の主成分であり，人の心

地的な対流圏オゾン生成など光化学オキシダントの身をリラックスさせる効果があるが，本稿では大生成を助長する。対流圏オゾンは人に健康被害を及気中に放出されたテルペン類が大気化学に及ぼす

ぼしたり，農作物など植物の生育に悪影響を及ぼし影響について述べる。テルペン類は二重結合を持つたりする。他方，1 分子中に多数の炭素を含むテルペ

ために大気中でオゾンや水酸基ラジカルとの反応性

ン類の植物による放出は，光合成によって植物体内が極めて高く，テルペン類の大気中での寿命は数分に固定された炭素を再び大気中へ放出することを意から数時間である[Atkinson and Arey, 2003]。テルペ

味するため，森林生態系の炭素循環を評価する上で1大気化学研究 第 37 号 (2017)

温度と PPFD に依存する。トキワガシやシラカンバな

無視できない可能性がある。
本稿では，樹木からのテルペン類放出特性と森林

どの樹種が挙げられる。複合型のモノテルペン放出

生態系スケールにおけるテルペン類フラックスの観は温度と PPFD に依存する。ヨーロッパアカマツやトウ測研究を中心に紹介する。

ヒなどの樹種が挙げられる。その他，ケヤキ，ブナ，イチョウなどテルペン類を放出しないタイプ（無放出型）

2．テルペン類放出特性が存在する（表 1）。これに該当する樹種は多い。

イソプレンは主に広葉樹（コナラ属，ヤマナラシ属

イソプレン放出とモノテルペン放出を説明する経験など）から放出される（表 1）。イソプレンはその前駆物モデルとして Guenther et al.[1993]が体系化した G93

質であるジメチルアリル二リン酸にイソプレン合成酵

モデルが一般的に用いられる。これは，全球や特定素が作用することで合成される。イソプレンは低沸点の地域におけるテルペン類の放出インベントリ推定（34℃）であるため，細胞内で生成後，気孔を介してモデル（例えば MEGAN モデル）に組み込まれて用拡散現象によって大気中へすぐに放出される（非貯いられている[Guenther et al., 2012]。

蔵型）。イソプレン放出は，イソプレン合成酵素が温度 と 光 合 成 有 効 光 量 子 束 密 度 （ photosynthetic

3．テルペン類フラックス

photon flux density，以下 PPFD）に依存するため，そ3.1. フラックス測定法

れら環境要因の影響を受ける。

テルペン類放出測定は，森林群落レベル，枝葉レ

モノテルペンは多種の針葉樹（スギ属，カラマツ属

ベル，および個葉レベルに分けられる。本稿では，枝など）や広葉樹（コナラ属，カバノキ属など）から放出

葉レベルと個葉レベルの説明は割愛するので，詳細される（表 1）。モノテルペンは，前駆物質であるゲラは谷[2010]を参照されたい。

ニル二リン酸にモノテルペン合成酵素が作用すること

テルペン類放出の群落レベルの測定には微気象で合成される。沸点が 150℃以上になるモノテルペン学的手法に基づくフラックス測定法がある。フラックスの放出タイプは，合成したモノテルペンを植物体内測定法は森林群落と大気間における物質の交換速のモノテルペン貯蔵組織に一度蓄えて，そこから温度を求める手法として幅広く使われている。物質は大度に依存する蒸気圧にしたがって大気中へ放出する

気境界層で起こる渦状の風にしたがって輸送される。

タイプ（貯蔵型），細胞内で合成したモノテルペンを

鉛直上向きの成分を持つ風は下方の物質を上方へ

大気中へすぐに放出するタイプ（非貯蔵型），貯蔵型

輸送し，鉛直下向きの成分を持つ風は上方の物質をと非貯蔵型の両方の放出機構をもつタイプ（複合型）

下方へ輸送する。フラックスは測定高度面におけるの 3 つに分類される（表 1）。

単位面積，単位時間における物質の輸送量として表される。

モノテルペン貯蔵型のモノテルペン放出は温度に依存する。スギ，ヒノキ，カラマツなどの樹種が挙げら

フラックス測定法の利点として，測定対象（フットプれる。モノテルペン非貯蔵型のモノテルペン放出はリント）エリア内の森林の代表的なフラックス値を求めることができること，植物への刺激を避けて自然状態

表 1．テルペン類の放出型と代表的な樹木
テルペン類

放出型

代表的な植物

イソプレン

非貯蔵型

コナラ、ミズナラ、ヨーロッパヤマナラシなど

貯蔵型

スギ、ヒノキ、カラマツなど

モノテルペン

非貯蔵型

トキワガシ、シラカンバ、ウバメガシなど

複合型
無放出

‐

で測定できること，連続測定できる機器があれば自動で長期間の測定が可能であること，などが挙げられる。一方，一様な植生が広がった平坦な地形の選
定や森林群落上にできる粗度境界層を避けるため群ヨーロッパアカマツ、トウヒなど
ケヤキ、ブナ、イチョウなど

落面より少なくとも 5 m 程度高い微気象タワーが必要

2

大気化学研究 第 37 号 (2017)

であり，フラックス測定法を適用できる場所には制限器や吸着管にサンプル空気を集積する。渦集積法がある。傾斜角が大きく複雑な地形でフラックス測定

は渦相関法と同じ原理であるが，サンプルを貯蔵容を行う場合は，一般的に地形の影響をできるだけ取り器へ貯蔵するため高応答を有する濃度測定器を必除くために座標変換が行われる。

要としない。しかし，実際の測定では常に変動する鉛

テルペン類のフラックス測定で使われている手法

直風速に合わせて速い応答速度でガスサンプリングについて簡単にまとめる。傾度法（gradient 法）は森

流量を制御する難しさがある。

林群落上の二高度でガス採取し，二高度のガス濃度

渦集積法のガス採取法を基本とし，ガスサンプリン

差に拡散係数を乗じて算出する。テルペン類の拡散

グ流量を一定にすることによって測定を簡易化した

係数は顕熱に対する拡散係数と同等と見なし

簡易渦集積法（relaxed eddy accumulation 法，以下[Monteith and Unsworth, 1990]，拡散係数は温位勾REA 法）が提案された[Bussinger and Oncley, 1990]。

配（二高度の温位差/高度差）と渦相関法で測定した

上昇流と下降流のガスの濃度差に，鉛直風速の標準

顕熱フラックスから測定間隔ごとに求める。

偏差と，渦相関法を用いた顕熱フラックスの測定で実渦相関法（eddy covariance 法）は二酸化炭素フラッ

験的に求められる係数を乗じて算出する。一般的に，

クスなどの微量気体のフラックス測定で世界的に広く上昇流と下降流の濃度差が小さくなりフラックスの誤使われている。渦相関法は森林群落上の一高度で差が大きくなる微風時の影響を除去するため，ガス

超音波風向風速温度計を用いて 10 Hz 程度の頻度

採取には鉛直風速に閾値を設け，鉛直風速が閾値

で鉛直風速の変動を測定し，同時に応答速度の速の絶対値より高い場合のみガスを採取する。REA 法

い分析機器やセンサーでガス濃度を測定する。二酸によるガス採取装置は市販されていないため，これま化炭素の場合はそのような高応答性の測定器（非分で研究者たちが様々な簡易渦集積採取装置（以下

散型赤外線吸収方式）が利用できるが，微量なテル

REA 装置）を開発して きた [Beverland et al.,1996;

ペン類では困難であった。しかし、1998 年に VOC の

Bowling et al., 1998; Darmais et al., 2000]。それらのリアルタイム分析用に，陽子移動反応質量分析計

中でも，上昇流の空気を採取する経路，下降流の空（PTR-MS）が開発され[Lindinger et al., 1998]，テル

気を採取する経路，閾値以内の時にガス採取しない

ペン類の測定に応用された[Tani et al., 2003, 2004]。

で排気する経路（ダミー経路）を，高速応答するテフ

これにより，森林群落上のテルペン類フラックスの測ロン製三方電磁弁を用いて切り替えるタイプが多い

定を高時間分解能で連続測定できるようになった。し[Darmais et al., 2000; 望月ら, 2011]。筆者らは 100 V

かし，PTR-MS はカラムを持たないため，同じ分子量の商業電源を必要とせず 12 V バッテリーで駆動でき，のテルペン類の総量を求めることはできるが異性体

狭小なタワー上に設置できる小型の REA 装置（縦 34を分離して個々の化合物を定量できない。一つの質

cm×横 60 cm×高さ 30 cm，重さ 8 kg）を製作した（図

量数を測定する時間が短いと（1 秒以下）測定精度が1）。我々が REA 装置を製作する上で，電磁弁でガス低下する[Hayward et al., 2002]。森林観測サイトへの採取経路とダミー経路の切り替え時に一定流量が維PTR-MS の設置，稼動には商業電源が必要であるこ

持できず，テルペン類の回収率が低下する問題が生とから，測定できるサイトが制限される。

じた。ガス採取経路とダミー経路の吸引抵抗を同じに

渦集積法（eddy accumulation 法）は森林群落上のすることで，それらの問題が著しく改善（回収率 90%

一高度で上昇流，下降流によって輸送される物質を以上）することができた[望月ら, 2011]。

別々に採取する方法である。鉛直風速の大きさに比分画乱流変動法（disjunct eddy covariance method

例してガスサンプリング流量を変動させて，各貯蔵容法）の開発が Rinne et al. [2000]によって行われた。こ3

大気化学研究 第 37 号 (2017)

かつモノテルペンの組成は季節ごとに異なることを明らかにした。モノテルペンフラックスは気温が高くなる
につれて指数関数的に増加し，ニホンカラマツのモノ
テルペンフラックスは温度依存性があった（図 2）。更に，降水があった翌日に高いモノテルペンフラックスが観測され，その後数日間かけてモノテルペンフラッ
クスが減少していった（図 3）。
筆者らは，室内実験において，葉の濡れによりモノ
テルペンフラックスが数時間高い状態が続くことを確認した。しかし，フィールド観測で得た降水後に数日
図 1 可搬型簡易渦集積採取装置

間スケールで続く高いフラックスは説明できない。森
林生態系において降水の影響を受けやすい環境因

れは渦相関法と渦集積法（簡易渦集積法）の間のよ子として土壌体積含水率に着目したところ，モノテル

うな手法で，ガスサンプリング時間を 0.1 秒以下と可

ペンフラックスと土壌体積含水率の間に正の線形関

能な限り短く分画することによってわずかな変動（小係があることを認めた。降水によって変化する土壌体

モノテルペンフラックス (nmol m-2 s-1)

さな渦）による物質の輸送も評価できる特徴を持つ。
3.2. 森林群落スケールのテルペン類フラックス測定
3.2.1. テルペン類フラックスを制御する環境要因
群落上のモノテルペンフラックスは、ニホンカラマ
ツ林[Mochizuki et al., 2014]，アカマツ林[Tani et al.,2002]，ポンデローサマツ林[Holzinger et al., 2006]では温度のみに，トキワガシ林[Ciccioli et al., 2003;

4
y = 0.06 e0.10 x r² = 0.56
3

2

1

0
0

10

20
気温 (˚C)

Plaza et al., 2005]，トキワガシとイタリアカサマツの混合林[Fares et al., 2013]では温度と PPFD に依存する

3040

図 2 モノテルペンフラックスと温度の関係。降水後のデータを省いている。Mochizuki et al. [2014] を改変。

と報告された。他方，群落上のイソプレンフラックスは，
クロトウヒ林[Pattey et al., 1999]，カロリナポプラ林[Westberg et al., 2000]，アマゾンの熱帯雨林[Rinne et

筆者らは 2011 年 5 月から 2012 年 4 月にかけて，
国立環境研究所が管理する富士北麓フラックス観測
サイトのニホンカラマツ林にて一年間断続的に森林群落上のモノテルペンフラックスを REA 法で測定し土壌体積含水率
200

20

150

15

5
4
3

100

2

50

1
0

0

10
5
0

5/11
5/12
5/13
5/14
5/15
5/16
5/17
5/18
5/19
9/4
9/5
9/6
9/7
9/8
9/9

モノテルペン基礎フラックスのモノテルペンフラックスの日平均値(nmol m-2 s-1）

出型の違いと関連する。

モノテルペンフラックス

降水量 (mm)

降水量
6が報告されている。これは 2 章に記したテルペン類放土壌体積含水率（％）

al., 2002]では温度と PPFD に応答して変動すること月日た。モノテルペンは Tenax-TA と Carbotrap b を充填し

図 3 モノテルペンフラックスと土壌体積含水率の日平
均値と降水量の変動。Mochizuki et al. [2014] を改変。

た採取管に捕集し，加熱脱着装置付き GC-MS で分析した。モノテルペンフラックスは夏季に最も高くなり，
4大気化学研究 第 37 号 (2017)

積含水率がモノテルペンフラックスの新たな説明変3.2.2. 森林群落上のテルペン類フラックスの比較

数になることを明らかにした[Mochizuki et al., 2014]。

表 2 に世界各地の森林群落上で測定されたイソプ

なお，降水中，ならびに降水直後のモノテルペンフラ

レンとモノテルペンのフラックスを気候別にまとめる。

ックスは超音波風向風速温度計のプローブが雨で濡

イソプレンフラックスは最大 35 nmol m-2 s-1 (2100 ngCれて作動しない場合があるため，測定できなかった。

m-2 s-1)であり，熱帯雨林，地中海のオーク林，北方林

筆者らは，森林におけるテルペン類放出から SOAのクロトウヒ林で比較的大きい。モノテルペンフラックに含まれるテルペン類酸化物質の生成に至る制御

スは最大 6.7 nmol m-2 s-1 (800 ngC m-2 s-1)であり，地要因を明らかにするため，夏季に富士北麓カラマツ

中海のオーク林や北方林の針葉樹で比較的大きい。

林で樹冠上のテルペン類フラックス，樹冠下のテル

熱帯，乾燥，温帯，亜寒帯，寒帯に分布するいずれ

ペン類，テルペン類酸化物質およびオゾンの濃度をの森林もイソプレンとモノテルペンの放出源である。

同時測定した（図 4）。樹冠上のテルペン類フラックス

森林生態系の炭素循環において，年間の正味炭素と樹冠下のテルペン類酸化物質濃度の間に相関は吸収量に占める BVOC 放出による炭素再放出の割なかった。他方，オゾン濃度が高い時にテルペン類

合は，ポンデローサマツ林で約 4%[Bouvier-Brown et

酸化物質濃度が高かった。森林外部からオゾンを含al., 2012]，ニホンカラマツ林で約 1%[Mochizuki et al.,

む酸化剤が森林域に流入したとき，樹冠下のテルペ

2014]に達すると見積もられた。森林生態系から放出

ン類の酸化反応が進んでテルペン類酸化物質の生されるイソプレンとモノテルペンの量は炭素収支を評

成 が 増 加 す る こ と が 示 唆 さ れ た [Mochizuki et al.,

価する上で無視できない場合があり，他の森林生態

2015]。このように，BVOC を基点とした大気化学反応系においても同様に評価する必要性がある。

において，様々な森林生態系からの BVOC 放出量と４．今後に向けて

その反応物の生成量を見積もることは，地球の放射

森林生態系の BVOC 放出源は，葉だけでなく幹収支や降水パターンを推定する上で重要である。

α-ピネンフラックス(nmol m-2 s-1)や土壌圏（根系，リター，微生物など）など様々であり
2(a)2012; 深山ら,2016]，複雑である。特に，森林生態系
1の土壌圏に関する BVOC フラックスの報告例は少な

α-ピネン (ng m-3)0

オゾン (ppb)[Lin et al., 2007; Leff et al., 2008; Greenberg et al.,α‐ピネンフラックス

(b)

2000
1000
0
60

い。森林全体の BVOC フラックスに対する土壌の

40

α‐ピネン
3‐MBTCA30

BVOC フラックスの占める割合は、無視できる程度に20

小さいという報告[Hayward et al., 2001; Greenberg et10al., 2012]や重要な放出源の一つであるという報告

0(c)[Aaltonen et al., 2011; 深山ら, 2016]があり，森林土壌

オゾン

40

圏の BVOC フラックスの放出特性とその放出量を明20らかにすることは，今後の重要な研究分野である。

0
0:00

6:00
12:00
18:00
2012年7月10日

0:00

6:00
12:00
18:00
2012年7月16日

これまでの森林群落レベルの BVOC フラックス測

0:00

定は数日から一年程度の短期的なものであり，数年
図 4 α-ピネンフラックス，α-ピネンとその酸化物質（3-メチル-1,2,3-ブタントリカルボン酸: 3-MBTCA）の濃度，オゾン濃度の日変化。Mochizuki et al. [2015] を改変。

にわたり長期間連続測定した例はない。地球温暖化，化を捉えるためには，BVOC フラックスを長期的に測CO2 濃度の上昇，降水パターンの変化などの地球環

5大気化学研究 第 37 号 (2017)

表 2 森林群落上のテルペン類フラックスの一覧
測定サイト
寒帯，亜寒帯Saskatchewan,
Canada森林植生

方法

イソプレンフラックス モノテルペンフラックス 採取期間

Picea mariana
Populus tremuloides

REA

5.6 nmol m s-2 -1
10.6 nmol m s

Huhus, Finland

Pinus sylvestrisFG

1.8 nmol m s

Czech

Picea abies

EC

1.3 nmol m s

Tomakomai, Japan

Larix kaempferi

FG

Yamanashi, Japan温帯，地中海Larix kaempferi

REA

1.3 nmol m sNagano, Japan

Pinus densifloraFG0.12-3.8 nmol m s

New England, USA

Mixed forest (red oak,red maple, red pine)EC

California, USA

Ponderosa pineEC

0.3 nmol m s −California, USA

Ponderosa pine
Hardwood forest(aspen, beech)
Mixed forest(Pseudotsuga
menziesii, Picea Abie )Mixed deciduous forest(beech, birch and oak)Bamboo(Phyllostachys
Oak forest (Quercus
pubescens )Quercus pubescens,
Acer monspessulanum

REA

2.5 nmol m s −Michigan, USA
Vielsalm, BelgiumWest of Cologne,
Germany
Zhejiang province,
China
Mediterranean,
FranceMediterranean,
FranceMediterranean, Italy Quercus ilex

-2

-1

-2

-2 -1

0.5 nmol m s

-2 -1

DEC

8.2-9.0 nmol m s

EC35.3 nmol m s

REA

13.5 nmol m s

DEC30.2 nmol m s

DEC

22.1-41.2 nmol m s

-2

-1

-2

1

-2

1

-2

2.0-5.4 nmol m s-2

3.9 nmol m s-2-1

0.02 nmol m s

-2

-1

-1

-1

-2

-1

-2

Oil palm plantation

DEC

6.5 nmol m s

Costa Rica

Tropical wet forests(Mimosaceae,
Arecaceae )REA

10.2 nmol m s

Amazon, Brazil

Rainforest

DEA

9.8 nmol m s

Amazon, Brazil
Savanna, South

Tropical forest
Combretum, Acacia
Colophospermum
mopaneREA
REA

9.7 nmol m s-2 -1
1.4 nmol m s

-1

-2

-1

-2

-1

-2

-1

3.6 nmol m s
2.2 nmol m s-2-1

0.9 nmol m s-1-2

0.5 nmol m s

-2 -1

-2

0.9 nmol m s

-1

-1

-2 -1

REA

～6.9 nmol m s-2

2.1-6.5 nmol m s

July 2003

Spirig et al. [2005]

July 2012

Bai et al. [2016]-1

July-August
Baghi et al. [2012]2010
February 1997Ciccioli et al. [2003]
June 1998
SeptemberFares et al. [2013]
October 2011
SeptemberPlaza et al. [2005]
October 2000
Spring–summer
Langford et al [2010]2008
18-22 October
1999

-2 -1

-2

July-September
Laffineur et al. [2011]
2009

May–June 2012 Kalogridis et al. [2014]

5.3-6.7 nmol m s-2

McKinney et al. [2011]

June 2003-April
Holzinger et al. [2006]
2004
1999-2000
Bouvier-Brown et al. [2012]
May-September
Pressley et al. [2005](1999-2002)-2 -1

2.5 nmol m s

May-November
Tani et al. [2002]
2000
Summer, 2007

-1

REA

REA

-1

-1

-2

Malaysia

Mixed tropical forest

-1

-2 -1

13.0-14.8 nmol m s

FGNorthern Congo-2

0.4 nmol m sEC

Quercus ilex

Maun, Botswana-1-2

18.0 nmol m s

EC

Mediterranean,
Spain
乾燥帯，熱帯-2-2

Quercus ilex andPinus pinea

Mediterranean, Italy-10.07 nmol m s

Midsummer,
Westberg et al. [2000]
1994
June–
Räisänen et al. [2009]
September 2003
Summer (2010,Juráň et al. [2017]2011, and 2012)
September,
Ieda et al. [2006]2003
2011-2012
Mochizuki et al. [2014]

-1

-2

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-1

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season)Summer 2001 Kuhn et al. [2007]
February 2001 Harley et al. [2003]
January andGreenberg et al [2003]
February 2001
March and
Serca et al [2001]
November 1996

太字は基礎放出速度（イソプレンフラックスについては温度 30℃，PPFD1000 μmol m-2 s-1 で標準化，モノテルペンフラックスの貯蔵型については温度 30℃で標準化，非貯蔵型については温度 30℃，PPFD1000 μmol m-2 s-1 で標準化）を示す。FG（fluxgradient）は傾度法，EC（eddy covariance）は渦相関法，REA（relaxed eddy accumulation）は簡易渦集積法，DEC（disjunct eddy
covariance）は分画乱流変動法，DEA（disjunct eddy accumulation）は高応答を有する機器を必要としない分画乱流変動法を示す。

6大気化学研究 第 37 号 (2017)

境の変化に対する森林生態系の BVOC 放出量の変Darmais, S., et al. (2000), Emission fluxes of VOC by orange

定することが重要である。それらの知見は，BVOC がtrees determined by both relaxed eddy accumulation and

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161-169.
谷晃(2010)，入門講座
第1稿

大気環境の健康影響と植物影響‐

植物からのテルペン類放出測定‐，大気環境

学会誌，45，A13-20.
Westberg, H., et al. (2000), Isoprene emission inventory for the
BOREAS southern study area, Tree Physiology, 20, 735743.

原稿受領日: 2017 年 5 月 23 日
掲載受理日: 2017 年 6 月 8 日

9総説 ―トピックス： 「物質交換・物質循環」―

Research Focus

Article No. 037A03

大気ポテンシャル酸素（APO）の大気-海洋間のガス交換研究への応用Application of atmospheric potential oxygen (APO) to the study of airsea gas exchange
遠嶋康徳 1 *大気の主成分である酸素濃度の変化を検出するための精密測定法が開発され，炭素循環研究に応用されてから早くも 30 年の年月が経過しようとしている。この間，様々な酸素測定方法が開発され，大気観測を実施する研究機関も増えた。当初はグローバルな炭素収支の究極の解決方法と思えた酸素測定であったが，海洋からの酸素の脱ガスという大きな問題が立ちはだかり，
炭素収支の推定精度に限界をもたらしている。一方，大気中の酸素濃度の時空間分布が大気-海洋間のガス交換と密接に関連していることに着目し，大気-海洋間のガス交換を通じて海洋の循環や生物過程の研究に応用する試みが進められている。特に酸素と二酸化炭素の和として定義されるトレーサー，大気ポテンシャル酸素（APO）を導入することで大気-海洋間のガス交換を反映したトレーサーとしての特徴は強調される。本稿では APO に基づく研究成果について紹介する。

1．はじめにの扉を最初に開いたのは現在スクリップス海洋

産業革命以降の社会経済活動の進展とともに研究所の教授である Ralph Keeling で[Keeling and化石燃料消費量の増加や森林伐採等の土地利用

Shertz, 1992]，その後さまざまな分析手法が開発さ変化によって二酸化炭素（CO2）排出量が増加し，れ，複数の研究機関による大気観測が実施される

大気中の CO2 濃度も増加の一途をたどっている。

ようになった。

CO2 は温室効果ガスであるため，その急激な増加

環境研でも独自に分析手法を開発し地上ステによる地球温暖化が懸念されている。ところで，ーションや貨物船を使って O2 濃度の広域観測を

CO2 の発生プロセスである燃焼や呼吸では同時に実施している（図 1）。これらの観測結果を用いて酸素（O2）が消費され，通常 1 モルの CO2 に対しグローバルな炭素収支の解明だけでなく，大気-海て 1 モル以上の O2 との交換が生じる。したがっ

洋間のガス交換や CO2 の発生源に関する情報を取て，大気中では CO2 よりも O2 の方が大きな濃度得する研究が実施されている。ところで，O2 観測

変動を示すと予想されるが，観測的事実として確結果を用いて大気-海洋間のガス交換について解認されるまでには高精度の分析手法の開発を待析する場合，O2 と CO2 の和として定義される大気

たなければならなかった。大気中の O2 濃度観測

ポテンシャル酸素（Atmospheric Potential Oxygen,1大気化学研究 第 37 号 (2017)

ΔO2 = −α×F + β×B + Z(3)

ここで，α は化石燃料の燃焼の際の−O2/CO2 交換比を表し，現在の全世界の化石燃料消費におけるα の平均値は約 1.4 と推定されている。式(2)を β倍して式(3)との和を取ると，ちょうど陸域生物圏の項が消去され次式となる。
ΔO2 + β×ΔCO2 = (β−α)×F −β×O + Z(4)

ところで，式(4)の左辺は式(1)から ΔAPO を表しているので，β=1.1 および α=1.4 を代入して式(4)を書き換えると次式となる。
ΔAPO = −0.3×F −1.1×O + Z(4’)

つまり，式(4’)が意味することは，APO は化石燃

図 1 環境研が実施する地上ステーション（赤四角）および貨物船（赤点）を利用した大気試料のボトルサンプリン
グ地点の分布。白四角は APO の西部太平洋における緯度分布を議論する際の各緯度帯の平均観測位置。

料の燃焼によって減少し，残りは大気-海洋間のCO2 と O2 の交換で決まる，ということになる。式(2)と(3)から分かるように CO2 と O2 のそれぞれのAPO）は非常に便利なトレーサーである。そこで，濃度変動には陸域生物圏の影響が重複して含まAPO とは何か，またそれを使う利点について説明れている。APO はその重複している部分を除き，し，環境研の観測に基づく研究結果について紹介

CO2 濃度とはより独立した（完全に独立ではない

する。

が）トレーサーになっている。
なお，大気中の O2 濃度の変化は O2/N2 比のある

2．APO とはなにか？

基 準 か ら の偏 差 と し て表 さ れ ， 次式 の よ う にStephens et al. [1998]は，大気中の CO2 は陸上植

δ(O2/N2)が定義される[Keeling and Shertz, 1992]。

物の光合成によって有機物と O2 に変換可能であδ(O2/N2)={(O2/N2)sample/(O2/N2)reference–1}×106 (5)るので O2 と等価であると考え，APO を次式のよδ(O2/N2)値は per meg という単位で表され，4.8 per

うに定義した。

meg の変化が微量気体 1ppm の変化に相当する。

APO = O2 + β×CO2

また，APO は δ(O2/N2)を用いて次式で計算され，(1)

同様に単位として per meg が用いられる。

ここで β は陸上植物の呼吸・光合成の際の−O2/CO2

δAPO = δ(O2/N2) + β×[CO2]/XO2

交換比を表し，Severinghaus [1995]によって 1.10 ±(6)

0.05 と推定されている。つまり，大気が陸上植物

ただし，XO2 は大気中の酸素濃度（モル分率）での呼吸・光合成の影響をうけても APO は変化し

XO2=0.2094 を用いた[Tohjima et al., 2005a]。

ない保存量となっている。
陸域生物圏および海洋による CO2 の吸収量をそれ

3．大気-海洋間のガス交換のトレーサーとしての APO の応用

ぞれ B および O，海洋からの O2 の放出量を Z と3.1

一方，化石燃料燃焼による CO2 の放出量を F，APO の季節変動は大気-海洋間の CO2 および O2

すると，大気中の CO2 と O2 の濃度変化 ΔCO2 との交換によって決まり，これらの変動は海洋循環

ΔO2 はそれぞれ次式のように表される。
ΔCO2 = F – B – O

APO の季節変動

や生物活動，海水温の季節変動と密接に関連する(2)2

大気化学研究 第 37 号 (2017)

図 2 大気-海洋間の CO2 および O2 の交換の季節変動を駆動する，生物過程，海洋鉛直混合，海水温変動の影響についての模式図。

（図 2）。一般に中・高緯度の海洋では夏季に表層が温められて成層化するため鉛直混合が抑えられ，冬季に表層が冷やされて密度が大きくなるた

図 3 西部太平洋（経度 180°以西）で観測された APO の時系列。

め鉛直混合が起こる。このとき，低酸素で高 CO2，
高栄養塩の深層海水が表層に運ばれるため，大気から海水に O2 が吸収され海洋から大気に CO2 が放出される。一方，夏季には一次生産によって海
水表層の CO2 が減少し O2 が生成されるため海洋から大気に O2 が放出され，CO2 は大気から海洋に吸収される。また，海水温の上昇・下降は気体の溶解度を下降・上昇させるため，CO2・O2 ともに
夏季には海水から放出，冬季は海水に吸収する方向に働く。ここで注意しなければならないことは，
大気-海洋間のガス交換では O2 に比べて CO2 は交換速度が著しく遅いということである。このため，海洋面積の割合が大きい南半球では CO2 の季節変

図 4 西部太平洋における APO の季節変動振幅の緯度分布（Tohjima et al. [2012]の図を一部改変）。赤は観測結果，青はモデル計算結果を表す。

動が小さいが，海洋からの O2 フラックスの季節変動を反映して O2 および APO には明瞭な季節変動が現れる。

て取れる。また，季節変動の大きさは低緯度で小環境研は 2001 年末より日本-オーストラリア・さく，南北両半球で緯度が高くなるほど大きくな

ニュージーランド間および日本-北米間を運航する傾向を示す。低緯度で APO の季節変動が小さる貨物船を利用したボトルサンプリングを実施

い理由は，海洋の鉛直混合や生物生産に明瞭な季している（図 1）。図 3 に APO の観測結果を示す。

節性がないためである。

なお，船舶による観測値は経度 180°以西のものを

西部太平洋域における APO の季節振幅の緯度

用い幅 10°の緯度帯毎にプロットした。この図か分布を図 4 に示す[Tohjima et al., 2012]。APO の振ら APO が秋から冬に減少し春から夏に増加する

幅は赤道付近で極小値（約 20 per meg）を示し，

季節変動を示しながら徐々に減少する様子が見3

大気化学研究 第 37 号 (2017)

南半球では 35°S の約 50 per meg まで単調に増加

また，これらの解析から求められた大気-海洋間のする。一方，北半球では 20°N まではゆっくりとO2 フラックスと大気輸送モデルを用いた計算か

増加，その後急激に増加して 50°N で約 110 per meg

ら，APO の年平均値が赤道域に極大値を持つことに達する。図 4 にはモデル計算された APO の緯が予想されていたが，O2 濃度の観測は地上に限ら度分布も示してあるが，非常によく振幅の変化をれていたため赤道極大の存在は観測からは確か再現していることが分かる。なおモデル計算は既めることができなかった。

報の O2 および CO2 の海洋フラックスの気候値と赤道極大を捉えるためには，洋上での定期的な化石燃料の燃焼に伴う CO2 および O2 フラックス

大 気 観 測 が必 要 と な る。 プ リ ン スト ン 大 学 のを全球大気輸送モデル(NIES99 TM)によって輸送

Battle らは太平洋の沿岸や離島に展開する地上ス

させ APO の時空間変動を計算した。モデル計算

テーションに加えて，貨物船や研究船を利用して結果を詳しく調べると，
北部北太平洋上で APO の1996 年から 2002 年にかけて洋上における大気試

季節振幅が非常に大きくなる原因は単に海洋フ料の採取を実施した。これらの観測から南は南極

ラックスの影響だけでなく，海洋フラックスの季点から北はアラートに及ぶ APO の緯度分布を明節性と大気境界層高度の季節性の相互作用（整流らかにし，年平均値に赤道極大があることを明ら

効果（rectifier effect））による増幅効果の影響も大かにした[Battle et al., 2006]。

きく，整流効果による増幅は 50°N 付近では 30％

一方，前述した環境研による貨物船を使った観に達することが分かった。陸上の場合とは逆に，測から西部太平洋域にも APO の年平均値の緯度

洋上の大気境界層高度は冬に高く，夏に低い季節

分 布 に 赤 道極 大 が 現 れる こ と を 明ら か に し た

変動を示す。O2 は冬季に海に吸収され夏季に大気[Tohjima et al., 2005b]。プリンストン大学の船舶観に放出されるが，冬季は境界層高度が高く上空の測はその後継続されなかったが，環境研の貨物船

空気と混ざるため洋上大気中の O2 濃度の減少がを使った観測は現在に至るまで継続されている。

緩和され，夏は逆に高濃度の O2 が現れやすくなる。振幅が大きくなるか小さくなるかは，夏季と冬季の影響の度合いで決まるが，各グリッドの境
界層高度の季節変動をなくし平均値として輸送モデルを走らせた場合と比較すると，北部北太平
洋のカムチャッカ半島の南側付近で特に整流効
果による増幅効果が顕著に表れることが分かった。
3.2

APO 年平均値の緯度分布

大気-海洋間のガス交換には季節変動に加えて，中・高緯度で大気から海洋に吸収され，赤道域付
近で海洋から大気に放出されるという大きな循
図 5 西部太平洋における APO の年平均値の緯度分布（Tohjima et al., [2012]の図を一部改変）。赤四角は観測結果を，緑丸および青丸はモデル計算結果を（緑および青はそれぞれ海洋 CO2 フラックスに Takahashi et al.
[2002]と Takahashi et al. [2009]を用いている）表す。

環の存在が海洋の観測結果の逆計算解析や海洋の生物地球化学モデルを用いた研究から推定されていた[Gruber et al., 2001; Stephens et al., 1998]。

4大気化学研究 第 37 号 (2017)

Tohjima et al. [2012]は 2002-2008 年に観測された

これまでは APO の年平均値の気候値的な分布

APO を解析し，7 年間の平均的な季節変動と年平について見てきた。ところで，よく知られている均値の空間分布を求め，前節でも述べたモデル計

よ う に 赤 道 域 は El Niño ・ Southern Oscillation

算結果との比較を行った。

（ENSO）現象に伴って大気・海洋の状況が大きく

図 5 に西部太平洋における APO の年平均値の変動するため，大気-海洋間のガス交換にも影響を

緯度分布を示す。観測結果（赤四角）を見ると，及ぼす可能性がある（図 6）。例えば，El Niño 時

APO 年平均値は赤道付近に極大を示す。また，南には貿易風が弱まり太平洋の東部赤道域におけ半球では 35°S までなだらかに減少するが，北半

る深層海水の湧昇が弱まるため，低温の深層海水

球では緯度とともに南半球よりも急勾配で減少の表層への供給が平年より減少し，東部太平洋をし 40°N 付近で極小値を示した後，急激に上昇す

中心に太平洋赤道域の表層海水温が平年値よりることが分かった。モデル計算では，海洋の CO2も上昇する。また，深層海水は低酸素，高 CO2，

フ ラ ッ ク ス に つ い て Takahashi et al. [2002] と高栄養塩であるため，深層海水の表層への供給のTakahashi et al. [2009]の 2 種類を用いて計算を行

減少は東部太平洋赤道域において大気から海洋ったが，後者の方が前者を用いるよりも南半球のへの酸素の吸収を減少させ，海洋から大気への勾配がなだらかで，観測結果とも比較的よい一致

CO2 の放出を増加させる。一方，湧昇の減少によを示すことが分かった。Takahashi et al. [2009]ではって栄養塩の表層への供給も減少し，また表層海

用いる海洋観測データの増加により Takahashi et

水温の上昇による海水の成層が強化されるため

al. (2002)と比べて南極海の CO2 吸収フラックスが鉛直混合が抑圧されることも栄養塩の供給を減下方修正されており，上記の結果はフラックスのらす。したがって，一次生産が減少し，海洋から修正の妥当性を支持するものであった。一方，北大気への O2 の放出が減少する可能性がある。ま半球ではモデル計算結果はいずれも 20°N からた，表層海水温の上昇は気体の溶解度を減少させ40°N の減少を再現できおらず，モデル計算に用いるので，O2 および CO2 の大気への放出を促進する

た海洋の年平均 O2 フラックスの北太平洋中緯度方向に働く。La Niña 時には上記の影響が逆に現帯における吸収量が過小評価されている可能性れると考えられる。もちろん，大気輸送も ENSOが示唆された。

サイクルに伴って大きく変動するため，その影響

モデル計算結果は 40°N 以北の APO 年平均値の高まりをよく再現している。これは，季節変動のところでも説明したフラックスと大気輸送の季節変動の相互関係で大気中の APO 濃度の季節変動に偏りが生じるいわゆる整流効果によりものである。冬季の APO の低下が大気の鉛直混合で薄められ，夏季の APO の上昇が強調されるため，
APO の年平均値が高まる。このように，APO 年平
均値を解析する場合にもフラックスだけでなく大気輸送の効果を正確に見積もる必要がある。
3.3

図 6 （上）El Niño および（下）La Niña における太平洋
赤道域の東西横断面での海洋および大気-海洋間のガス交換の変動の模式図。

APO 年平均値の緯度分布の年々変動

5大気化学研究 第 37 号 (2017)

すると，モデル計算結果は緯度勾配の変動を 25％程度過小評価していることが示された。つまり，
大気輸送モデルが正しいと仮定すれば，太平洋赤道域からの APO フラックスは El Niño 時に減少，
La Niña 時に増加するような変動を示している可能性を示唆するものであった。
しかし，スクリップス海洋研究所の観測結果を用いた逆計算解析の結果からは，海洋からの APO
フラックスは El Niño 時に増加し，La Niña 時に減
少 す る と いう ， 真 逆 の結 果 が 報 告さ れ て い る
図 7 西部太平洋における APO 年平均値の緯度勾配（25-0°S）の時系列（Tohjima et al. [2015]の図を一部改変）。赤線はボトルサンプリング，紫線はモデル計算の結果をそれぞれ表す。比較のため図の下方に ENSO の指標である Nino-4 インデックス（＋が El Niño，－が La
Niña 的状況を示す）を示す。

[Rödenbeck et al., 2008]。Rödenbeck らは El Niño 時に東部太平洋赤道域の湧昇の減少が海洋の O2 吸
収量を減少させることで相対的に O2 の放出量が増えたためと説明している。確かに，東部太平洋
赤道域での応答はこのように考えるのが合理的も考慮する必要がある。このように ENSO サイクである。しかし，El Niño 時の湧昇の減少は栄養塩

ルが大気-海洋間のガス交換にどのように影響すの供給の低下による一次生産の低下や，高 CO2 海

るかは非常に複雑であると予想された。

水の供給の低下によって APO フラックスを減少

そこで，環境研の貨物船の観測結果を解析し，させる可能性もある。もしかすると，太平洋赤道

ENSO 現象に対して APO の緯度分布がどのよう域の東と西では ENSO サイクルに対するフラックに応答するかどうかを調べた。その結果，APO のスの応答が違っている可能性もある。

赤道極大が 2009/2010 年の El Niño 時にほぼ消滅したこと事が分かった。25°S から赤道までの年平

4．今後の展望

均 APO の緯度方向の傾きを計算し，ENSO サイクルの指標である西部赤道域の表面海水温の偏差

まさにこの原稿執筆中にスクリップス海洋研（Niño-4 インデックス）と比較したところ，西部

究所の Eddebbar らによる論文が受理された。彼ら

太平洋域では APO の赤道極大が El Niño 時に小さは複数の海洋モデルの結果を解析し，太平洋赤道

く La Niña 時に大きくなることが分かった（図 7）。

域の東部・中部と西部では APO フラックスの大気輸送モデルを用いた計算結果と比較すると，

ENSO サイクルに対する応答が異なること，すな

この APO の ENSO に関連した変動はフラックス

わち APO フラックスのダイポールモードの存在に年々変動が与えられていなくてもかなりの程を予測し，Rödenbeck et al., [2008]と Tohjima et al.

度説明できることが分かった。つまり，平年時は[2015] の 結 果 は 矛 盾 し な い こ と を 示 し た

太平洋赤道域の中心に位置している APO の年平[Eddebbar et al., 2017]。今後も，観測と解析を進め

均値の高まりが貿易風の強弱を反映して東西にることで，ENSO 等の気候変動に対する大気-海洋

移動し，El Niño 時には東に，La Niña 時には西に間のガス交換の応答のメカニズムの解明を進め移動するためと説明された。一方，モデル計算にてゆく必要がある。そのためにも，東部太平洋赤基づく APO の緯度勾配と観測結果を詳しく比較

道域における観測が今後重要な課題となるであろう。さらに，2015/2016 年の冬にピークを迎えた
6

大気化学研究 第 37 号 (2017)

El Niño 現象は 1997/1998 年の El Niño 現象に次ぐ

Stephens, B. B., R. F. Keeling, M. Heimann, K. D. Six, R.

規模となったことが知られているが，この El Niño

Murnane, and K. Caldeira (1998), Testing global ocean

現象に対して APO の時空間分布がどのように応carbon cycle models using measurements of atmospheric

答したかの解析も重要となるであろう。

O2 and CO2 concentration, Glob. Biogeochem. Cycles., 12,

また，赤道域だけでなく中・高緯度帯の APO に

213–230.

ついてもその変動メカニズムを解明する必要がTakahashi, T., et al. (2002), Global sea-air CO2 flux based on

ある。現時点で海洋モデルは大気-海洋間の O2 交

climatological surface ocean pCO2, and seasonal biological

換の年々変動を過小評価する傾向にあり，APO のand temperature effects, Deep-Sea Res. II, 49, 1601-1622.

年々変動を十分に説明できていないのが現状で

Takahashi, T., et al. (2009), Climatological mean and decadalある。しかし，APO 変動のメカニズムの解明が進

change in surface ocean pCO2, and net sea-air CO2 flux

めば，O2 観測に基づくグローバルな炭素収支推定

over the global oceans, Deep-Sea Research II, 56, 554-577.

の精度向上や，海洋の循環や生物過程のより正確

doi:10.1016/j.dsr2.2008.12.009.

な理解につながると期待される。

Tohjima, Y., et al. (2005a), Preparation of gravimetric standards
for measurements of atmospheric oxygen and re-evaluation

5．参考文献of atmospheric oxygen concentration, J. Geophys. Res., 110,

Battle, M., et al. (2006), Atmospheric potential oxygen: New

D11302, doi:10.1029/2004JD005595.

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Tohjima, Y., H. Mukai, T. Machida, Y. Nojiri, and M. Gloor

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GB1010. doi:10.1029/2005GB002534.

O2 and CO2 distributions across the western Pacific,

Eddebbar, Y. A., et al. (2017), Impacts of ENSO on air-sea

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oxygen exchange: observation and mechanisms, Glob.

Res.

Lett.,

32,

L17805.

doi:10.1029/2005GL023311.

Biogeochem. Cycles (accepted).

Tohjima, Y., et al. (2012), Analysis of seasonality and annual

Gruber, N., M. Gloor, S.-M. Fan, and J. L. Sarmiento (2001) Air-

mean distribution of atmospheric potential oxygen (APO)

sea flux of oxygen estimated from bulk data: Implicationsin the Pacific region, Glob. Biogeochem. Cycles., 26,

for the marine and atmospheric oxygen, Glob. Biogeochem.

GB4008. doi:10.1029/2011GB004110.

Cycles., 15, 783-803.

Tohjima T., et al. (2015), ENSO-related variability in latitudinal

Keeling, R. F. and S. R. Shertz (1992), Seasonal and interannual

distribution of annual mean atmospheric potential oxygen

variations in atmospheric oxygen and implications for the(APO) in the equatorial Western Pacific, Tellus-B, 67,

global carbon cycle, Nature, 358, 723–727.

25869, doi:10.3402/tellusb.v67.25869.

Rödenbeck, C., C. Le Quéré, M. Heimann, and R. F. Keeling(2008), Interannual variability inoceanic biogeochemical

原稿受領日: 2017 年 5 月 16 日

processes inferred by inversion of atmospheric O2/N2 and掲載受理日: 2017 年 5 月 29 日

CO2 data, Tellus B, 60, 685-705. doi:10.1111/j.16000889.2008.00375.x.

著者所属：
1. 国立環境研究所

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環境計測研究センター

carbon cycles in sand dune gases and in Biosphere 2, Ph.D.

* 責任著者:

Thesis, Columbia Univ., New York, 148 pp.

Yasunori Tohjima <tohjima@nies.go.jp>

7

総説 ―トピックス： 「物質交換・物質循環」―

Research Focus

Article No. 037A04

氷表面やバルク氷での化学反応
Chemical reactions on ice surface and in bulk ice
薮下彰啓 1 *地球表面において氷は，雪，氷微粒子，海氷や氷河などとして豊富に存在しており，その表面は絶えず大気にさらされている。そのため氷と大気との間の物質変換・交換が起こり物質の大気中濃度を変化させている。本稿ではこのような大気化学に影響を及ぼす氷表面やバルク氷で起こる化学反応に着目し，ミクロな視点から室内実験研究例を紹介する。

1．はじめに有機ヨウ素化合物の量はあまりにも少なく，ウエッデ

1980 年代半ば頃に大気と雪の相互作用が大気化

ル海に未知の無機的なヨウ素発生源がある事を示唆学に与える影響が明らかとなり，寒冷地における氷雪している。高濃度 I2 と IO が観測された場所には共通が関与する化学反応現象は”Snowpack Chemistry”と点がある。I2 濃度はウエッデル海上でも棚氷が存在呼ばれ，反応機構の提案がなされている[Dominéする領域で特に高くなっている。IO は人工衛星によand Shepson, 2002]。2000 年 4 月にカナダのアラート

る観測も行われており，海氷が存在する領域の上空で行われた気相化学種の観測値と気相化学反応のにおいて特に高濃度で存在する事が示されている。

みを考慮したモデル値とは大きく異なっておつまり，I2 と IO 濃度はともに氷が存在する領域で高り，”Snowpack Chemistry”が大気化学組成に大きない値を示しているため，I2 と IO の気相中への放出に影響を及ぼしていることが示唆されている。その後もは氷での化学反応が関与していると考えられる。

研究が行われ総説等にまとめられている[Grannas et

春季にアラスカの Barrow において約一ヶ月間大al. 2007a; Simpson et al., 2007; Dominé et al., 2008;

気観測が行われ，そのうち数日間に渡って高濃度の

Abbatt et al., 2012; Bartels-Rausch et al., 2014]。近年

ガス状亜硝酸(HONO)が観測されている[Villena et al.,においても既知の反応では説明できない観測結果

2011]。HONO は二酸化窒素(NO2)の大気エアロゾルが報告されている。

などでの不均一反応や，もしくは硝酸イオン(NO3-)のウエッデル海(南極大陸の南極半島とクイーンモー

光分解による間接放出によって大気中に放出されてドランドに挟まれた大湾）の海氷上と棚氷近傍で地上いると考えられているが，その生成メカニズムや発生観測が行われ，既往の研究のみでは説明できない源については不明な点が多い[Scharko et al., 2014]。

高濃度のヨウ素(I2) (平均 5.8 pptv)と一酸化ヨウ素ラBarrow で観測された HONO は，大気が比較的清浄ジ カ ル (IO)( 平 均 5.1 pptv) が 測 定 さ れ て い る

なときに限れば，太陽光フラックスと NO2 濃度と強い[Atkinson et al., 2012]。同時に観測されている大気中相関があるため，NO2 の雪氷での光化学反応が関係の CH3I, C2H5I, CH2ICl, 2-C3H7I, CH2IBr, 1-C3H7I のしていると報告されている。

濃度は，それぞれ 0.2 pptv かそれ以下である。高濃このように雪氷が存在する地域での観測結果には

度 I2 と IO 観測結果を説明するためには，観測された

まだ不明な点が多い。本稿では，大気化学に関わる

1

大気化学研究 第 37 号 (2017)

化学反応として，水溶液が凍結することによって進行溶液中では遅くて無視できるような反応も凍結が起こする化学反応，そこに太陽光が照射されることによっるような場合には重要になってくることを示している。

て起こる光化学反応について室内実験研究例を紹

凍結だけでは反応が進行しないけれども，塩化ナトリウム(NaCl)を添加して凍結させると進行する場合介する。

もある[Takenaka et al., 2006]。没食子酸 (gallic acid，

2．凍結によって進む化学反応

芳香族カルボン酸の一種) の酸化分解反応は，アル通常の反応は低温で反応水溶液を凍結させること

カリ性水溶液中では反応が進行するが，酸性溶液中

により，極度に抑制されるかもしくは停止する。しかしではほとんど進行しない。また NaCl の非存在下で凍ながらある種の反応は凍結した水溶液の中で促進さ結させてもそれほど酸化分解しない。しかしながら，れることが 1960 年代頃から報告され，その特異性がNaCl の添加によって中性および酸性条件下(pH4.5)

明らかになってきている[O’Concubhair and Sodeau,

でさえも凍結によって没食子酸の分解反応は促進さ

2013]。この特異性は凍結した水溶液は凍結していなれる。水溶液の凍結が起こる際，溶質のすべてが成い水溶液とは大きく状況が異なっていることに起因す長している氷相から排除されるわけではない。実際にる。この状況の違いはいくつかあるが，その中で最もは溶質の一部が氷結晶の中に取り込まれている。氷反応に影響を与えているのは水溶液に含まれる溶質相と液相に分離して取り込まれた陰イオンと陽イオンの濃縮効果である。水溶液に溶けている溶質などはの数の差は氷相と液相との間に電位差を引き起こす。

水分子が結晶化していく際に氷結晶の外に押し出さ

このように希薄水溶液の凍結によって電位差が生じれる。押し出された溶質は氷結晶と氷結晶の間にある 現 象 は 以 前 よ り 確 認 さ れ て い る [Workman and

る結晶粒界に集まり，非常に高い濃度になる。温度

Reynolds, 1950]。この効果は凍結と同時に開始されが低下するにつれて，液体サイトの体積が減少し，よて凍結が完了すると電位差もなくなる。電位は氷相とり溶質を濃縮する。このように水溶液が凍結する際に液相の界面を H+と OH-が移動することによって生じる。

溶質は結晶粒界に濃縮される。この濃縮効果によっ

凍結電位の値は-90 V から+210V である [Cobb andて反応が促進されると考えられている。この他にも凍Gross, 1969]。塩化物イオン(Cl-)はナトリウムイオン

結が反応に影響を与える可能性のある効果として，(Na+)より容易に氷に包含される。つまり，NaCl を添凍結による固相と液相の電位差，氷表面の触媒効果，

加した水溶液が凍結する場合は氷中で凍結していな

溶液の濃度勾配，温度勾配などが考えられている。

い水溶液は正に帯電し，そしてその結果凍結していこれらの効果については，総説にまとめられているない水溶液から氷に H+が移動し，凍結していない水[Pincock, 1969; O’Concubhair and Sodeau, 2013]。こ溶液には OH-が移動する。その結果凍結していないのようにしていくつかの反応は凍結することで進行し没食子酸水溶液の pH はアルカリ性になり，没食子酸

たり，また促進されたりすることが分かっている。

の分解が進行する。

大気化学に関わる先駆的な研究が竹中らによって上記と同様の効果によって生じる H+移動が反応促報告されている[Takenaka et al., 1992]。水溶液中に進に効いているかもしれない研究が報告されている。

おける亜硝酸イオン(NO2-)の溶存酸素による NO3-へ

NO2-とヨウ化物イオン(I-)の水溶液中での反応は酸性の酸化反応速度は温度を下げるにつれて遅くなるが，条件下(pH < 5.5)で起こることが知られているが，それ凍結させると温度を下げた方が反応速度は速くなる。

より高い pH 6.10 でも凍結させると反応が進行する

室温での同条件での反応と比較した場合，凍結によ[O’Driscoll et al., 2008]。これは主に凍結濃縮が効い

り 105 倍加速されると報告されている。このことは通常ていると述べられている。この反応により I2 と一酸化2

大気化学研究 第 37 号 (2017)

前の水溶液の NaI 濃度を 10 M，pH 3 とし，他の条窒素(NO)を生成する事が確認されている。I2 と NO の+生成過程で，H2ONO が反応種として生成する。

件を変化させて行った実験結果の比較を図 1 に示す。
実験は紫外光を照射しなかった実験，溶存酸素を除++HONO + H3O ⇆ H2ONO + H2O(1)

去した水溶液を使用した実験，またこれら両方を行った実験，そして凍結させていない水溶液に紫外光を++この H2ONO 生成反応は，氷相と液相の界面を H が照射した実験である。これらの結果から I2(g)が生成移動することで促進されうる。つまり I2 と NO の生成がするためには紫外光，溶存酸素，凍結という条件が凍結によって促進されたのは，凍結濃縮のみならず必要であることがわかる。I-(aq)の吸収スペクトルは，(1)反応が促進されたためでもあるかもしれないと述225 nm 付近に強い吸収を持ち，300 nm 以上ではほべられている。

とんど光を吸収しない。酸性条件下では I-(aq)はO2(aq)によって酸化される。

3．バルク氷での光化学反応
O2(aq) + 4H+ + 6I-(aq) → 2H2O + 2I3-(aq)酸性水溶液中(pH 3.5)での酸化鉄粒子の光還元(2)分解反応は遅いが，凍結した水溶液では促進される
ことが報告されている[Kim et al., 2010]。電子供与体

しかし図 1 より紫外光を照射したものと照射していなとして，ギ酸やシュウ酸などの有機物が添加された場

いものとを比較すると照射したものの方が I2(g)濃度が合もされない場合も凍結によって光還元分解反応は高くなっている。実験で使った光は 300 nm 以上なの促進されている。Kim らによるとこの反応は凍結によで実際にこの波長の光が反応に関係していることがる濃縮効果によって酸化鉄粒子，有機物と H3O+が結考えられる。ここで図 1 より溶存酸素を除去したものと晶粒界に濃縮し促進されている。またこの他にも有機物の光化学反応が凍結した水溶液で促進されること6が報告されている[Grannas et al., 2007b]。 p-ニトロア[I2] / 10 molecule cm-3

ニソールとピリジンの光化学求核置換反応について調べられており，236-272 K で凍結させた水溶液では

B

C

D

E

5
4
3

12

約 40 倍反応速度が促進されている。この速度は溶質

A

濃度と温度に依存しており，上記の場合と同様に濃縮効果が効いている。このように光化学反応も水溶21液と比較して凍結した水溶液で促進される反応があ

0

る。

)
)
)
rk)
ark
UV
V)
UV
(D
Da
(U
ir (
ir (
(
r
a
a
i
+
+
+a
+N2
+N2
Ice
Aq
Ice
Ice
Ice

“はじめに”で述べたように，ウエッデル海に未知の無機的なヨウ素発生源がある事が示唆されている。

図 1 条件の違いによる I2(g)濃度の変化。全ての実験において 10 M，pH 3 の NaI 水溶液を使用した。253 Kで紫外光を 3 時間照射するか，照射せずに 3 時間放置
した水溶液を 298 K で溶解させ測定を行った。A 紫外光照射した凍結水溶液，B 照射していない凍結水溶液，C
溶存酸素を除去し紫外光を照射した凍結水溶液，D 溶
存酸素を除去し紫外光照射していない凍結水溶液，E 紫外光照射した凍結させていない水溶液。

筆者らは凍結した水溶液での I-(aq)の光化学反応に関して反応機構や凍結による効果などを明らかにするための研究を行った[Kim et al., 2016]。253 K で NaI
水溶液(10 M，pH 3)を凍結させて紫外光( >300 nm)
を 3 時間照射した後に NaI 水溶液を 298 K で融解させると気相中に I2(g)が生成した。続いて，凍結させる

3

大気化学研究 第 37 号 (2017)

していないものを比較すると 3 倍程度の差があること反応で説明されており，この反応は可視光によって-が分かる。このことから，O2(aq)は I (aq)を直接酸化す促進される[Bartels-Rausch et al., 2010]。反応機構とる反応以外の方法で I2(aq)生成反応に寄与している

して，ベンゾフェノンのような分子が増感剤として働い-可能性がある。I (aq)などのハロゲン化物イオンは水て，フェノールのような還元剤(電子供与体)から電子溶液中などで O2(aq)と電荷移動錯体(X-•O2)を形成を受け取り，その電子を NO2 に与えると報告されていすると報告されている[Levanon and Navon, 1969]。I-る[George et al., 2005]。

(aq)と O2(aq)が電荷移動錯体を形成することによって300 nm 以上の光を吸収し反応するならば凍結して増感剤 + h → 増感剤*

いない水溶液でも反応が起こることが考えられるが，増感剤*+還元剤(red)→還元剤(ox)+増感剤*- (9)実験結果より NaI 水溶液に紫外光を照射してもほと増感剤*- + NO2(ads) → NO2- + 増感剤(10)

んど I2(g)は生成していない。水溶液が凍結すること

NO2- + H3O+ ⇆ HONO + H2O

(11)

(8)

の影響として考えられるものは上でも述べたように濃縮効果が大きな影響を及ぼしている。水分子が結晶

ベンゾフェノンやフェノールはフミン酸の典型的な構化していくと O2(aq)など気体は溶けていることができ成要素であり，極域の雪からも見つかっている。実験

なくなり気相に放出される。しかし一部の O2 は気泡とでは，HONO 生成速度は氷中のフミン酸濃度と比例なり，結晶粒界中に閉じ込められてしまう。よって凍している。フミン酸濃度が 0.5 g cm-3 以下の低濃度

結した水溶液では濃縮した I-(aq)と飽和した O2(aq)に範囲においては，HONO 生成速度は直線的に増加

より電荷移動錯体が形成されやすくなることで反応をしている。フィッテングした直線を外挿すると純粋なフ促進したと考えられる。

ミン酸膜で以前に報告されている生成速度と一致している[Bartels-Rausch et al., 2010]。このことから，氷I-(aq) + O2(aq) → (I-•O2) (aq) → I + O2-(aq) (3)--中と液相中で起こっている化学反応は同じであるとI + I (aq) → I2 (aq)(4)

考えられている。しかしながら，このような相関がある

I2-(aq) + I2-(aq)- → I3-(aq) + I-(aq)(5)のは氷中のフミン酸濃度が低い時だけで，濃くなるとI3 (aq) ⇆ I2(aq) + I (aq)(6)

HONO 生成速度はフミン酸濃度に比例せずに遅くな

I2(aq) → I2(g)(7)

る。これに関しては，氷マトリクス中の有機物の一部--が，例えば塊になるなどして NO2 が有機物に接触できなくなるためではないかと述べられている。

光により反応が促進される理由については以下のよ-

うな理由も考えらえる。I (aq)がわずかながら 300 nm

水銀が雪や海氷で見つかっている。元素状水銀，

以上の光を吸収することで励起して，O2(aq)に電子をHg(0)，は揮発性が高くほとんど雪や氷の表面に存渡す事で I 原子となる。さらにこれらの反応よって生在せず，主に水に溶けやすい二価水銀，Hg(Ⅱ)，の成する I 原子同士が結合や(4)-(7)反応を経て I2(aq)形で存在している。フィールド観測により，雪表面にが生成するとも考えられる。これらの反応も濃縮によ存在していた Hg(Ⅱ)が Hg(0)として再放出される反って促進されうる。

応が太陽光照射によって促進されることが報告されもう一つ“はじめに”で述べたように，大気が比較的ている[Lalonde et al., 2002]。室内実験において，ベ清浄なとき，Barrow で観測された HONO は太陽光フンゾフェノンやシュウ酸を含む氷に 300-420 nm の光

ラックスと NO2 濃度と強い相関がある。これについてを照射すると氷からの Hg(0)放出が促進されることがは，氷中でのフミン酸による NO2 の HONO への還元

明らかになっている[Bartels-Rausch et al., 2011]。有4大気化学研究 第 37 号 (2017)

機物存在下での水銀の光還元については水溶液中研究が行われている[Marcotte et al., 2015]。氷でので報告されており，2 つのメカニズムが同時に作用しNO3-の拡散を抑制するために低温(70, 100, 120 K)でていると考えられている[Si and Ariya, 2008]。一つは実験が行われている。その結果，70 K では氷表面の有機物が Hg(Ⅱ)と錯体を形成して光を吸収して分子方がバルク氷に比べて光分解が約 3 倍速くなってい

内酸化還元反応が起こる機構である。もう一つは有る。120 K では NO3-が拡散するためほぼ同じ値となっ機物が光を吸収して電子もしくはエネルギーを分子ている。この実験では表面 NO3-とバルク NO3-の赤外間でやりとりする機構で，先ほど述べた NO2 と同様でスペクトルが測定されている。非対称伸縮に対応するある。

吸収スペクトルは 2 つに割れており，そのスプリッティ
ングは表面 NO3- の方が大きい。このことは，表面NO3-の方が溶解した環境でより化学的不均質性が大4．氷表面での光化学反応
氷表面でのアントラセンの光分解反応は水溶液やきいことを意味している。また本研究より，このスプリッ

バルク氷内と比べて 5 倍速い[Kahan et al., 2010a]。

ティングが大きいほど実効光分解速度も大きい事が水溶液，氷と粉砕した氷の三つの場合でのアントラセ

示されている。つまり氷表面では，NO3- の幾何学的ンの光分解では，水溶液と氷はほぼ同じ分解速度で歪みから選択則が破れて吸収断面積が増加し，光あるが，粉砕した氷では最も速く分解されている。つ分解速度が促進されたと考えられている。

まり光分解速度には比表面積が効いていることを示

5．おわりにしている。一連の研究として，フレッシュな氷表面と
NaCl や臭化ナトリウム(NaBr)などの塩を含む氷表面

本稿では凍結によって進行する化学反応，バルク

でのハルミン(harmine，ピリジン環を持つ有機化合物

氷と氷表面での光化学反応について大気化学に関の一種)の光分解速度定数が測定されている[Kahan

わる研究例を紹介した。この他にも大気と氷の相互et al., 2010b]。水溶液中でのハルミンの光分解は作用として，氷表面への吸着や吸着した分子と気体

NaCl 濃度に依存しない。また氷表面でのハルミンのとの反応などがある。このように氷は多相の反応容器

光分解は水溶液中よりも速い。しかしながら，塩を含として機能し，大気の物質交換・変換に影響を与えてむ氷表面でのハルミンの光分解について，塩の濃度いる。雪，氷微粒子，海氷や氷河などが存在する地を増加させていくと光分解は遅くなる。そして最終的域での大気化学を理解するためには，氷での基本的には水溶液中で測定された値と同じになっている。こな化学・物理過程を理解し，反応機構を明らかにす

れは塩を含む水溶液が凍結する際に溶質が氷結晶ることが必要である。

の外に押し出されて，表面に高濃度の塩水が生じた

今後の室内実験の観測に対する課題の一つは，ためである。さらに一連の研究で，氷表面でのベンゼ

環境条件をいかにして近づけるかであろう。例えば雪ン の 光 分 解 の 研 究 が さ れ て い る [Kahan andは主に水蒸気が凝結することによって生成している

Donaldson, 2010b]。ベンゼンは地球に届く太陽光のが，室内実験では水溶液を凍結させている場合が多波長をほとんど吸収しないため水溶液中では直接光い。また海氷は海表面から凍結していくが，室内実験

分解しない。しかし氷表面ではベンゼンの吸収がレッで表面から凍結させることは困難である。大気化学モ

ドシフトするため，太陽光によって光分解する。このよ

デルに対しては，様々な条件で定量的な測定を行い，うなことは他の芳香族化合物でも起こり得る可能性が反応をパラメータ化できるまで明らかにすることが課ある。

題であろう。氷表面やバルク氷での化学反応の研究

氷表面とバルク氷での NO3-の光分解についてのは今後もさらに発展し，既知の反応のみでは説明で5

大気化学研究 第 37 号 (2017)

きない観測結果の理解や大気化学モデルの改善にAnthracene photolysis in aqueous solution and ice: photon

貢献していくことが期待される。

flux dependence and comparison of kinetics in bulk ice andat the air-ice interface, Environ. Sci. Technol., 44, 1302-

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原稿受領日: 2017 年 5 月 16 日
掲載受理日: 2017 年 5 月 23 日

著者所属：
1. 九州大学大学院 総合理工学研究院* 責任著者:
Akihiro Yabushita<yabushita.akihiro.773@m.kyushu-u.ac.jp>

7会員からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 037N03

The 1st JpGU-AGU joint meeting “StratosphereTroposphere Interaction” Session Report
江口菜穂 1 *，Rei Ueyama2，Sean Davis3，Seok-Woo Son42017 年 5 月 20～25 日に千葉市・幕張で行われた年秋)の航空機観測から，熱帯対流圏界面遷移層

第１回 JpGU–AGU joint meeting (日本地球惑星科学(Tropical Transition Layer; TTL)内の鉛直乱流の見連合-米地球物理学連合合同大会) において，「成積もりを行い，積乱雲からの距離と乱流強度の関係

層圏－対流圏相互作用～統一領域としての新しいや乱流強度と巻雲の発生について発表した。藤田視 点 ～ (Stratosphere-Troposphere Interaction ； 以 後(東北大)は CONTRAIL 航空機観測のメタンと同位体

ST)」セッションを開催した。これまで JpGU 会議では，のデータを用いて，ユーラシア大陸上の上部対流圏/

2 年に 1 回中層大気セッションを開催してきたが，今下 部 成 層 圏 (upper troposphere/lower stratosphere

回は AGU との共同開催ということもあり，中層大気

UT/LS)のメタンの季節変化の要因を示し，藤原(北関 連 か ら は 本 セ ッ シ ョ ン と 「 Interhemispheric and大 ) か ら 客 観 解 析 デ ー タ 比 較 研 究 SPARC

intrahemispheric coupling of the atmosphere」 (代表:

(Stratosphere-troposphere Processes And their Role in佐藤薫(東大)) セッションが提案された。

Climate) Reanalysis Intercomparison Project (S-RIP)

本セッションには最終的に 46 件の発表申し込みがが紹介された。

あり，合計 4 コマ(24 件の口頭発表)と 22 件のポスタ(2) 中村(北大)から極域の ST 過程の話題が提供

ー発表があった。大気科学セクションの EE(話もスラされ，特に最近 20 年間の極域の地上気温上昇によ

イド/ポスターも英語)内では最大規模であった。発表

る海氷減少と中高緯度の極低温が，大気海洋相互者は，欧米 13 名，日本以外のアジア 9 名，国内 22作用を介した負の AO-like (Arctic Oscillation;北極振名，発表者の内約 12 名が学生であった。口頭発表

動)パターンによる成層圏，対流圏内の南北循環場の時間枠 4 コマをそれぞれ，(1)観測・客観解析デーの強化で説明できることを示した。Son(ソウル大，韓)タ，(2)高緯度 ST，(3，4)熱帯～中緯度 ST(短期～長は成層圏突然昇温 (Sudden Stratospheric Warming;期現象)とテーマを設定，学生や若手研究者による口SSW)の絶対・相対定義とモデルバイアスとの関連を

頭発表を優先し，アジアと欧米の発表件数やジェン議論し，平野(東大)も渦位による新たな SSW の定義

ダーバランスを考えて，プログラム編成を行った。以下で特に興味深かった研究発表をテーマ別に簡単に紹介する。
(1) Pan(NCAR，米)は 2014 年北半球冬季に西部
太平洋上の 3 つの航空機観測キャンペーン(CAST,ATTREX, CONTRAST)より，対流圏中層で高濃度オ
ゾン，低濃度水蒸気が亜熱帯ジェット下層からの等温位面輸送とハドレー循環で説明できることを示した。
Podglajen(LMD，仏)は ATTREX と POSIDON(2016

写真：ポスター発表と口頭発表の様子

1大気化学研究 第 37 号 (2017)を提唱した。Wang(極研，中)は 2009 年 SSW 時の極

LS の水蒸気量の約 10％が積雲対流活動によって説

域気温プロファイルから圏界面逆転層(Tropopause

明できることを観測と数値実験で示した。

Inversion Layer)の成因を議論した。雨宮(東大)は UT

Noersomadi(京大)は COSMIC の 3 つの気温導出手のアジアモンスーン高気圧の季節内変動をβ面浅水法の比較検証結果を，坂崎(ハワイ大)は熱帯の降水

モデルの結果を示し，代(東北大)はつくばに設置しの半日周期が成層圏のオゾン加熱による潮汐の影

た高分解能フーリエ変換型赤外分光計の HCl デー

響を受けている可能性を示唆した。

タを用いてその長期変動と成層圏循環との関係を，

このように熱帯から極域まで幅広く，観測，データ

石戸谷(産総研)は大気球データを用いて成層圏の解析，数値モデルを用いた ST 過程に関する研究紹Age of Air (AOA)を詳細に議論した。

介と議論の場を国内で得られたことは，参加者と国内(3，4)近年熱帯の ST 研究が加速している。SATIO-の本分野にとって大変有意義な機会となったと思う。

TCS(Stratospheric And Tropospheric Influences On

また 24 日夜にセッション懇親会を大気化学セッション

Tropical Convective Systems) 課 題 が ， SPARC のと同じ居酒屋で開催した。実際にはほとんど交流はEmerging SPARC activity に昨年採択され，国内でもなかったが，参加者から国際学会のセッション単位でそれに関連した大型プロジェクトが立ち上がった。この親睦会は初めてで今後も参加したいと好評であっれらの背景を意識して今回，「統一領域としての新した。来たる 2018 年 10 月 1～5 日に京都で SPARC

い視点」をセッション名に入れた。

GA (General Assembly) がアジアで初めて開催され，本テーマでは，余田(京大)が準 2 年周期変動によ

その前週には高松で iCACGP/IGAC 共同国際会議

る熱帯積雲対流活動への影響を，小寺(名大)が成層が開催される。大気化学会員の皆様にもぜひ

圏の寒冷化と夏季モンスーン対流との関連を示した。

SPARC GA 会議にも足を運んでいただければと思う。

Davis(NOAA，米)は’Tropical width’の Hudson の定

最後に本セッションは JpGU 電子ジャーナル PEPS

義[Hudson， 2012]をオゾン全量で再考し，稲飯(東(Progress in Earth and Planetary Science) の特別セッ

北大)は成層圏中緯度の AOA を TTL と Lower mostションに採択され，海外参加者(1 名)の旅費の補助を

stratosphere の混合過程を考慮した後方流跡線解析受けた。また大気水圏科学セクションの旅費補助(1の結果を示した。Tao(NASA，米)は複数の客観解析名)を受けた。ここに御礼を申し上げる。

データを用いてラグラジアン的に成層圏南北循環を考察した結果，オイラー計算よりも上昇流が半分ほど

Hudson，R.D. (2012)，Measurements of the movement of the弱く，かつ非断熱過程のデータ間の差異にも強く依

jet streams at mid-latitudes，in the Northern and

存することを示し，Schoeberl (Science and Technology

Southern Hemispheres，1979 to 2010，Atmos.，Chem.

Corporation, 米) が当日キャンセルとなった口頭発

Phys.，12，doi:10.5194/acp-12-7797-2012.

表を急遽引き受けてくれ，成層圏の水蒸気と TTL の雲形成に影響を与えているプロセスを示した。Jensen

著者所属：(NASA，米)は観測と数値実験から，TTL 内の氷雲

1. 九州大学 応用力学研究所

形成がガラス状の有機化合物による不均一過程が主

2. NASA Ames Research Centerであることを示し，高島(福大)は圏界面を突き抜ける

3. NOAA ESRL

overshoot 雲 の 季 節 内 ， 経 年 変 化 を 示 し ，

4. Seoul National University

Pfister(NASA，米)は静止気象衛星から雲頂高度デ* 責任著者:

ータを作成した結果を，Ueyama(NASA，米)は熱帯

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

2

会員からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 037N04

JpGU-AGU2017 「飛行艇を用いた臨床地球惑星科学の創成」セッション開催報告
角皆潤 1 *，植松光夫 2，谷本浩志 3，篠原宏志 4
1．はじめに
日本大気化学会および日本地球化学会，さらに日本学術会議 IGAC 小委員会の推薦で，日本学術会議マスタープラン 2017 に提案した，「飛行艇を用いた臨床地球惑星科学の創成」が，大型研究計画の一つとして採択され，また，重点研究計画のヒアリ
ング対象の一つに選定された。この計画は，大型飛行艇を学術研究の新しいツールとして活用すること

図 1 オーラルセッションの様子

を目指すもので，これにより，既存の船舶や航空機
では実現不可能な試料採取や観測が実現し，世界計画として対象外である可能性が高いこと，さらに重初の新しい「臨床地球惑星科学」，すなわち現場観点計画として採択されるには，既存の大型研究機関

測と実証を基本とした新しい地球惑星科学を創始すとの連携が不可欠であることを紹介した。

ることを目指している。

続いて講演した名古屋大学宇宙地球環境研究所

この「飛行艇」計画の概要を紹介・宣伝するとともに，の石坂丞二教授は，海色衛星リモートセンシングに

飛行艇の学術利用のアイデアを広く募集することをおける，海表面観測を通じた校正・検証の重要性と，目的に，2017 年 5 月 23 日，幕張メッセ国際会議場

これを実現する観測ツールとして，飛行艇の優位性において，JpGU-AGU Joint Meeting 2017 の一般セを報告した。さらに，台風に伴って海洋生態系が応ッションの一つとして「飛行艇を用いた臨床地球惑星

答することや，渦やフロントなどの存在に伴って植物科学の創成」を開催させていただいた。この場をお借プランクトンブルームのタイミングが変化することなど，りして，概要をご報告させていただきます。

最新の海洋生態学研究の成果を紹介し，このような局所的な突発現象が海洋生態系に与える影響を解

2．セッション概要

明するには，抜群の機動力を備え、かつ採水や生物

当日は，まず代表コンビーナである角皆（名古屋のサンプリング、最新の観測 ROV 等の投入が可能な

大・院・環境学）が，飛行艇計画の概要と，「マスター

飛行艇の導入が強く望まれることを報告した。

プラン 2017」の申請に至るまでの経緯やその結果を次に，日本大気化学会の会長でもある，国立環境報告し，さらに今後の活動方針を提案した。この中で，研究所の谷本浩志室長らが，大気化学分野におけ飛行艇計画は，マスタープラン 2017 の重点研究計る飛行艇に対する期待を紹介した。特に，一般的な画のヒアリングまで進み，研究者のボトムアップ型の航空機では実現不可能な，低速・低高度飛行での対計画としては大健闘したこと，しかしながら，ボトムア

流圏大気観測の意義や，ピンポイントで海域に着水

ップ型の研究計画は基本的にマスタープランの重点して実施する大気—海洋間の物質収支の観測が，大1

大気化学研究 第 37 号 (2017)

気化学を中心とした広範な分野にもたらす発展の可を用いて実施されている海洋定点時系列観測につ能性を展望した。

いて，その意義と維持の難しさについて紹介し，これ次に，産業技術総合研究所活断層・火山研究部

を容易に実現する手段として，飛行艇の導入を提案

門の篠原宏志首席研究員が，飛行艇に対する，火した。

山学分野からの期待を紹介した。前半部分では，近海洋研究開発機構の朴昊澤主任研究員らの「海年の火山噴煙観測技術の発展と，これを低速飛行出

洋−大気−陸の観測ネットワークによる北極水循環の来る航空機に搭載することで実現出来た，噴煙観測実態解明」は，海氷減少が危惧されている北極海で，の成果を紹介した。後半部分では，近年噴火した西上空からの広域的な観測と，海面上における海氷や之島や口永良部島を具体例に，このような離島火山

海水の直接観測を同時に実現することで，北極海に観測における飛行艇の有用性を報告した。この際，おける広域的な水循環と，その経年変化の解明が期

会場から安全の判断基準に関する質問があり，関係待出来ることを紹介した。

者が納得した基準を作成して，安全と研究の両立を名古屋大学の中川書子准教授らの「フロート水上諮る上でも，観測専用機を持つ必要があるとの認識機を用いた湖沼観測の可能性」は，大型飛行艇を用が示された。

いた海洋観測のフィジビリティスタディ（実行可能性

次に，東京大学大学院総合文化研究科の角野浩調査）として，北米を中心に観光用途に普及が進ん

史准教授が，飛行艇を利用した海底火山活動の迅でいる，小型フロート水上機を用いた湖沼観測の実

速診断との題目で講演した。スペイン・カナリア諸島

現を提案した。

で起きた海底火山噴火を例に，希ガスを指標に用い名古屋大学の伊藤昌稚特任助教らの「大型イベンた海底火山活動研究の火山学分野・固体地球科学

トの発生に即応した飛行艇観測」は，巨大地震や大分野における重要性と，これを実現する上で，上空型台風，隕石落下，タンカーからの大量オイル流出からの目視観測と着水しての試料採取が両立できるや原発事故等といった，海洋域における「大型イベン

飛行艇の利点を紹介した。

ト」の発生に即応した初動観測について，その重要オーラルセッション最後は，北海道大学低温科学

性と，これに研究船を用いる場合の問題点を報告し，研究所の木村勇気准教授で，自身が観測ロケットを

これを解決する手段として飛行艇の導入を提案した。

用いて実施している微小重力実験の意義と，現状ではロケットからのデータ転送は出来ても試料回収が3．参考文献難しいことを紹介した。そして，海上に着水するロケッ

植松光夫, 平啓介, 奥田章順 (2003), 飛行艇が新しい海洋

トを速やかに捜索し，回収を実現する手段として，飛観測時代を切り開く，海の研究，12(5)，517-527.

行艇の導入を提案した。著者らを始めとした出席者の多くにとって，宇宙空間のような微小重力環境で塵やガスが集積して惑星へ進化する過程への興味や，著者所属：

これを模擬した微小重力実験は馴染みの無いもので

1. 名古屋大学 大学院環境学研究科

あったが，木村准教授は，その重要性を平易かつ明2. 東京大学 大気海洋研究所

快に説明され，飛行艇の魅力がまた一つ増えた。

3. 国立環境研究所 地球環境研究センター

続いて，場所をポスター会場に移して，議論が続4. 産業技術総合研究所 活断層・火山研究部門

いた。名古屋大学の鋤柄千穂特任助教らの「飛行艇* 責任著者:を利用した海洋時系列観測」は，1990 年代から船舶

Urumu Tsunogai <urumu@nagoya-u.jp>2

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Article No. 037N05

第 23 回大気化学討論会のお知らせ
谷本浩志 1*, 永島達也 1, 猪俣敏 1
第 23 回大気化学討論会を香川県高松市にて開てナイトセッション(夜間集会)の開催を予定していま催致しますので，下記のとおりお知らせ致します。

す。学会の今後・iCACGP-IGAC2018 国際会議の準備状況などについて報告と議論をできればと思って

日程 ： 2017 年 10 月 2 日(月)午後～4 日(水)午前います。

会場 ： サンポートホール高松 (4F 第 1 小ホール)

また，今回は初の試みとして，大気化学討論会後

宿泊 ： 喜代美山荘 ”花樹海”の 2 日間(10 月 5 日～6 日)にわたり，若手研究者のウエブサイト：https://jpsac.org/symposium/23rd-

キャリア形成を支援するための短期合宿(ショートコー

touronkai_2017/ス)を企画しました。学生はもちろんのこと，若手研究者の方は，こちらにもご参加をお待ちしております。

講演要旨申込: 2017 年 7 月 3 日から 8 月 6 日まで
事前参加登録: 2017 年 7 月 3 日から 8 月 31 日まで

お問い合わせ9 月 1 日以降の登録は参加費+1000 円となります。

〒305-8506 茨城県つくば市小野川 16-2

討論会参加費国立環境研究所内 第 23 回大気化学討論会事務局

前納: 一般 3,000 円, 学生 2,000 円

email: touronkai-2017@jpsac.org

当日: 一般 4,000 円, 学生 3,000 円
懇親会費

第 23 回大気化学討論会実行委員会：

一般 4,000 円, 学生 1,000 円

谷本浩志，永島達也，猪俣敏（国立環境研究所）

宿泊費

寺尾徹，石塚正秀（香川大学）

一泊あたり 一般 9,000 円, 学生 7,500 円
本討論会は，学生からシニアまで大気化学に関連する研究者が一堂に会し，自由な雰囲気の中で活発

著者所属：な討論を行い相互の交流を深めることを目的として

1. 国立環境研究所

1995 年から開催されています。今年は第 23 回目を* 責任著者:

迎え，初めての四国開催となります。

Hiroshi Tanimoto <tanimoto@nies.go.jp>

なお，今回の討論会は，同所にて 2018 年に開催される iCACGP-IGAC2018 国際会議のプレ大会と位置付けられています。24 年ぶりに日本で開催される同会議に向けた日本の大気化学コミュニティの機運を高める場となるよう，多くの皆様のご参加を心よりお待ちしております。
討論会 2 日目(10/3)の夜には，宿泊先の花樹海に

1

学会からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 037N06

JpGU-AGU Joint Meeting 2017 「大気化学セッション」
開催報告
夏を思わせる汗ばむ陽気の中，アメリカ地球物理

学生らが国際的に活躍する重要な一歩となればと願学連合(AGU)と初めて共同開催することになったっています。

JpGU-AGU Joint Meeting 2017 において，5 月 23～

他方，言語が統一されていないことから，ご参加の24 日に「大気化学セッション」を開催いたしました。今方々には少なからずご不便をお掛けしたことも否めな

回は口頭 30 件，ポスター22 件，合計 52 件の発表がいと思っています。しかしながら，日本大気化学会の予定され，直前キャンセル 3 件を除く 49 件の発表がアットホームな雰囲気も手伝って，無事セッションを終なされました。口頭会場には常に多くの方々にご参えることができました。皆様のご理解に感謝申し上げ

加いただき，また，ポスター会場においても大変活発ます。上記のように使用言語について賛否あるかと思な議論が展開されました。

いますが，今回の経験が今後に役立てば幸いです。

大気化学セッションの発表数は前回に比べて増加

初の試みとして，日本大気化学会の懇親会を企画しました。これは，近年の JpGU 参加費の値上がりやしました。場所の事前手配などもあり，団体代表者に他のセッションとの競合が参加数を減少させるのでは

よる事前登録方式としました。最終的に 31 名ものという懸念に反して嬉しいことではありましたが，AGU

方々にご参加いただき，貴重な交流の場となったようとの共同開催によって JpGU 全体の発表数が 2 割増に思いました。会員の皆様におかれましては，雰囲

加したことの寄与も大きいと考えています。このように気等について写真をご参照のうえ、次回の参考にし今回の発表数増加の評価は容易ではないのですが，ていただけたらと思います。

プログラム委員といたしましては，今後も引き続き，発最後になりますが，本セッションにご参加いただい

表数増加に向けた努力を継続していくなどして，日た全ての方々に改めて感謝申し上げます。特に，ご本大気化学会を盛り上げていく所存です。

講演していただいた方，議論にご参加いただいた

今回，発表使用言語として「JJ」，すなわち，1) ポ

方々に御礼申し上げます。直前のキャンセルで空い

スター・スライドの言語，2) 口頭発表の言語，についた時間が足りなくなるほど活発に議論がなされたことて，「英語／日本語を発表者が選択可」としました。こは，大変有意義だったように思いました。来年もどうれには，広く学生にも開けたセッションとする狙いがぞよろしくお願いいたします。

ありました。また，若手～シニア間の交流の場，大気化学を中心とした分野間の交流の場となることも期待しました。これらは，関連の他セッションには無い特徴だったと考えます。
実際，多数の学生からの発表があり，セッションを（左）口頭発表と（右）懇親会の様子。

盛り上げていただきました。学生からは，思いがけず
英語で質問を受けるなど，改めて英語の必要性を感（日本大気化学会 運営委員会 （JpGU 担当： 入江仁士，

じたとの声を多数聞きました。JpGU での発表の場が，

町田敏暢，谷本浩志，岩本洋子））

1

学会からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 037N07

第 38 回日本大気化学会運営委員会議事録

日時：2017 年 5 月 22 日（月）18:00 - 21:00【現委員会の報告事項】

場所：幕張テクノガーデン CB303 号室３） 日本学術会議関連学協会への登録申請に向け

出席者：

て

（第 9 期）今村隆史，入江仁士，岩本洋子，江波進一，

今村会長より日本学術会議関連学協会（以下，学竹川暢之，谷本浩志，町田敏暢，持田陸宏

協会）への登録に向けて説明があった。大型研究計（第 10 期）谷本浩志，入江仁士，岩本洋子，

画に関するマスタープランの申請は学協会登録団体

江口菜穂，江波進一，金谷有剛，豊田栄，永島達也，である必要がある。また，奨励賞・学生賞を受けた場

中山智喜，廣川淳，町田敏暢，持田陸宏，森本真司

合，履歴書等に学協会登録団体の賞か否かを明記

欠席者：させる場合もある。これまで，学術誌を出していないこ

松見豊，梶井克純，澤庸介，高橋けんし，村山昌平とが障壁であったが，「大気化学研究」を発行してから約 2 年が経ち，学協会登録申請への準備が整いつ【現委員会の審議事項】

つある。申請してから審査を通過するまで 3-4 ヶ月か

１） 規約と細則の改正についてかる見通しである。次回の国際会議（IGAC-iCACGP,2018 年 9 月）までに学協会に登録されるよう，次期運今村会長より規約と細則の改正について説明があった。会事務局移転，会費の値上げ，学生会員・賛営委員にお願いしたい。

助会員の位置付け，学会誌「大気化学研究」の位置
づけ，学生優秀発表賞の位置づけ，などに関連して，

４） 運営委員選挙結果の報告

規約や細則を変更した。規約と細則（「学生優秀発表

村山選挙管理委員長が作成した開票結果に基づ賞に関する細則」まで）は本年 4 月 1 日から施行し，いて町田委員から説明があった。

今後気づいたことがあれば次期運営委員で検討する。
５） 会計報告，会計監査報告
２） 学会誌「大気化学研究」に関連する細則等につ

決算報告書に基づいて谷本委員より説明があった。

いて学会口座の入出金の履歴も示した。会計監査報告

今村会長より学会誌に関する細則等について説については，横内監事が欠席のため今村会長が代明があった。編集委員会（高橋，澤，江波）が作成し理で報告した。領収書を含む関連書類全て確認し，た原案を基に作成した。編集委員会の細則，投稿規会計が適正かつ正確であることを確認した。

定，著作権については今村会長案を採用し，本運営委員会で挙がった修正点を適宜修正し，施行するこ

６） 会員動向の報告，会費未納者の除名についてとが承認された。編集規定は細則等に準じて書きぶ

資料に基づいて谷本幹事より説明があった。

りを修正する。
７） 学会誌「大気化学研究」の編集状況について
編集作業は順調に進んでおり，現在査読を行って1

大気化学研究 第 37 号 (2017)いる段階。予定通り 7 月中に出版予定であると江波ほしい。

委員より報告があった。
【新委員会の審議事項】
１２） 会長指名の運営委員 2 名の報告，副会長の選

８） 学会ウエブページの検討状況について
資料に基づいてウェブ WG の永島委員より説明が出あった。ドメイン・レンタルサーバーについては岩本

配付資料に基づいて谷本新会長より説明があった。

委員より補足があった。新しいウェブサイトは 7 月 3 日

・ 会長指名運営委員に公開予定である。

谷本新会長が永島達也（国立環境研），江口菜穂（九大）の両氏に依頼し，本人の了承を得た。

９） JpGU 大気化学セッションの開催状況について・ 副会長の選出

JpGU 大気化学セッションの代表コンビーナである

持田委員が副会長に選出された。

入江委員より報告があった。5/23-24 の日程で開催予定である。52 件の講演申込みがあり，5 コマを獲得で

１３） 新運営委員会における委員会および WG の構

きた。AGU との共催になったことで海外からの講演

成，担当の選任について者が増えた。今年は初めて懇親会を企画した。対流・ 幹事会

圏成層圏セッションの懇親会と同じ会場で開始時間

会長，副会長，庶務，会計を幹事会とする。庶務はほぼ同じである。両セッションあわせて約 50 名が参幹事を永島委員，会計幹事を町田委員が担当す

加予定。

る。

１０） 2017 年大気化学討論会の準備状況について

・ 編集委員会

資料に基づいて谷本幹事より説明があった。IGAC

江波委員と森本委員が担当する。分野を広く網羅

＠高松のプレ大会として同会場で 10/2-4 の予定で実するため，残り 2 名を外部から入れることが提案さ施する予定である。運営委員会を初日の午前中に行れた。

い，2 日目の夜に夜間集会を行う。会場とは離れてい・ 年会・プログラム委員会

るができるだけ温泉旅館に泊まってほしい。10/5-6 は豊田委員が年会委員，岩本委員，中山委員，江若手向けのショートコースを予定している。従来、講口委員の 3 名がプログラム委員を担当する。

演申込と要旨投稿の〆切をズラしていたが，今回は・ 表彰委員会

同時（8/6 を予定）とした。申込は学会ウェブサイトの廣川委員（委員長），町田委員，金谷委員が担当

討論会ページを通じて行う。

する。
・ 選挙管理委員会

１１） 2018 年 iCACGP-IGAC 会議の準備状況につ

入江委員（委員長），江波委員，豊田委員が担当いてする。
・ 将来計画 WG について

資料に基づいて谷本幹事・LOC 代表より説明があった。今後，主催，後援，共催などを整理する。基調

学術団体 WG は継続する。6/30 までは今村会長も講演の候補者について日本人数名の情報を SSC にメンバーとして活動する。

伝えた。ECSP の座長の適任者（学位取得後 3-4 年，
・ ウェブ WG（岩本，永島）は公開され活用する段

日本在住であれば国籍は関係なし）がいれば教えて2

大気化学研究 第 37 号 (2017)

階になるまで継続する。
・ 国際会議 WG（谷本，永島，猪俣）は IGAC のLOC が主な任務である。
・ 女性 WG は気象学会で実施している内容を参考に江口委員が担当する。
・ 人材育成 WG は女性 WG と一緒に活動してもよいかもしれない。入江委員、中山委員が担当する。
・ 選挙制度 WG は選挙制度の改革を検討する。
金谷委員，廣川委員，入江委員，江波委員，豊田委員が担当する。
以上，各担当の選任が確認・了承された。任期は2017 年 7 月 1 日より 2019 年 6 月 30 日までの 2年間とすることが確認された。
・ 監事
気象研の松枝秀和氏が担当することが了承された。
・ 活動支援大気環境衛星委員会は金谷委員を中心に活動する。その他，新規の委員会が提案・承認されれば積極的に学会が支援する。
１４） 2017 年度日本大気化学会奨励賞の募集要項
町田委員と廣川委員が作成することが了承された。
１５） 会員集会の内容検討
資料の会員集会次第を確認した。
１６） その他
町田委員より，マイページ，ポータル機能に関するリマインドと紹介があった。

（日本大気化学会

運営委員会）

3

学会からのお知らせ

JpSAC news

Article No. 037N08

日本大気化学会会員集会プログラム
日時：2017 年 5 月 24 日（水）12:15-13:00
場所：幕張メッセ国際会議場 301B
１） 今村会長挨拶
２） 会員報告，会計報告
３） JpGU-AGU 大気化学セッションの開催状況
４） 大気化学討論会の準備状況
５） 学会誌「大気化学研究」について
６） 学会役員選挙について
７） 谷本次期会長挨拶
８） 奨励賞の募集について
９） IGAC 国際会議について
１０） 事務局よりお知らせ
１１） Web ページの改訂について（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. 037N09

第 10 期日本大気化学会役員選挙の結果について
1．役員選挙について

投票結果を受け，日本大気化学会事務局から当

日本大気化学会の選挙細則に基づき第 10 期（大選者の役員就任意思確認を実施した。

気化学研究会からの期）運営委員会役員選挙を実施した。

4．結果報告2017 年 1 月 16 日（月） 公示
2017 年 3 月 10 日（金） 電子メールにて報告

2017 年 2 月 24 日（金） 投票締め切り

2017 年 5 月 24 日（水） 会員集会にて報告

2．開票
日時：2017 年 3 月 7 日（火） 15:00-18:00
場所：気象研究所 地球化学輪講室（日本大気化学会

有権者数：大気化学会正会員 210 名

選挙管理委員会（村山昌平（委員長），竹川暢之，澤庸介））

投票総数：109 通
白票・無効票：7 票（うち 会長投票分 1 票，運営委
員投票分 6 票）

3．当選者
会長
谷本浩志（国立環境研究所）
運営委員（10 名，50 音順）
入江仁士（千葉大学）
岩本洋子（広島大学）
江波進一（国立環境研究所）
金谷有剛（海洋研究開発機構）
豊田栄（東京工業大学）
中山智喜（名古屋大学）
廣川淳（北海道大学）
町田敏暢（国立環境研究所）
持田陸宏（名古屋大学）
森本真司（東北大学）

1

大気化学研究 第 37 号 (2017)

編集後記「大気化学研究」の創刊以後，約 2 年間にわたり，澤さん，江波さんとともに編集作業に携わってきました。至らない点が多々あったかと存じますが，日本大気化学会の発展に貢献したいという思いを持って作業を行ってきましたので，どうかお許し頂けましたら幸いです．特に，お忙しい合間を縫って，貴重な原稿をご執筆下さった皆様方にはあらためてお礼を申し上げます．
次号より，新しい編集委員会にて編集作業を進めて頂くことになっております．引き続き，本学会の重要な柱となりますよう，本誌へのご支援をお願い申し上げます．（高橋）大気化学研究 第37号 （2017年7月20日 発行）
編集兼発行： 日本大気化学会
編集委員： 高橋けんし（委員長），澤庸介，江波進一
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： http://www.stelab.nagoya-u.ac.jp/ste-www1/div1/taikiken/《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。