調査解析 2

PM2.5 等の大気汚染物質にかかる移流影響の把握

三田村徳子・服部達明・江下 舞・高取惇哉・園 正 1)・水嶋清嗣 2)・居川俊弘・宮野愛子 3)

要約
滋賀県において PM2.5 が高濃度になった日の気圧配置を分類した。春は、移動性高気圧が日本の南岸を通過する場合に、高気圧北西域の周回流により越境移流して、濃度上昇する事例が多かった。高気圧が北西から進んでくる場合は、PM2.5は濃度上昇しないことが多かった。しかし、北西からの高気圧であっても、勢力が強く移動が極めて遅い場合、高気圧中心に PM2.5 が保持され、上空に拡散せずに広域的な高濃度をもたらした事例があった。夏は、本州から離れた南海上に梅雨前線が停滞する場合や、太平洋高気圧の張り出しが数日間継続して強い場合に、PM2.5 濃度が上昇しやすかった。いずれも、気圧勾配がゆるやかな状態が長期間持続すると、越境汚染に加えて国内汚染の蓄積も増加すると考えられた。
PM2.5 等の大気汚染物質は地上に沈着して、琵琶湖流水域の栄養塩濃度に影響する。本研究では、PM2.5 が増減する気象要因の解明と同時に、大気由来の窒素降下量の増減要因についてもテーマとしている。滋賀県における窒素降下量は、乾性沈着量（粒子やガスによる沈着量）よりも湿性沈着量（雨や雪による沈着）の方が多いと見積もられている。乾性沈着については、夏に光化学オキシダントが生成されるときに窒素沈着量が増加することが、以前の調査結果からわかっており、今回実施したシミュレーションモデルによる解析においても、同様の結果となった。湿性沈着量が増加するのは、県北部では西高東低の冬型気圧配置時、県全域では南岸低気圧や梅雨前線による降水量が多い時であった。県北部では、河川の全窒素は低濃度であるため、大気からの影響をうけやすいと考えられた。PM2.5 の成分には窒素が含まれており、降雨前に PM2.5 が高濃度であれば、降雨時に雨に溶け込んで地上への沈着量が増加することが判明した。

1. はじめに

2. 方法

微小粒子状物質（以下「PM2.5」とする。
）は、粒子が極県管轄局における PM2.5 日平均濃度と天気図の関係か

めて小さいことから、人肺の奥深くまで入り込みやすく、ら、高濃度をもたらす気圧配置の特徴を検討した。そして、健康影響が懸念されている。また、経済発展が著しい東ア

年により異なる気圧配置の傾向が、環境基準値超過日数にジアからの越境汚染について、頻繁に報道された時期があ

及ぼす影響を考察した。また、高濃度事例の成分測定により、県民の関心が高まった。日本における PM2.5 の環境基る解析から、越境移流と国内発生の寄与の大きさを定性的

準は、2009 年度に設定され、全国的に監視体制が強化さに判断した。シミュレーションモデルによる解析では、気れてきた。滋賀県の PM2.5 常時監視は、環境省の試行事業

象モデル（WRF）の計算結果である気圧と風、大気モデル

として自排草津局（自動車排出ガス測定局）で 2009 年度（CMAQ）の計算結果である PM2.5 をそれぞれ可視化し、そから測定を開始し、その後、県として 2012 年 1 月から機れらを照らし合わせて、気圧配置と移流の関係を解析した。

器整備を進め、現在では 9 局で自動測定を行っている。

また、PM2.5 シミュレーションモデルによる 3 次元的な解

本研究は、国内外から滋賀県へ移流する PM2.5 が、どの析も追加した。以上を総合的に判断して、PM2.5 が高濃度ような気象要因で高濃度になるのか、特定することを目的となった気圧配置を分類した。

としている。PM2.5 高濃度事例について、濃度とその成分

大気由来の窒素負荷量が増減する気象要因について、実やシミュレーションモデルによる解析を実施し、気象要因

測値による解析とシミュレーションモデルによる解析をと移流の関係を検討した。

実施した。

同時に、琵琶湖流水域への大気由来窒素負荷量の増減要因について、実際の測定結果とシミュレーションモデル解析により、得られた知見について報告する。

1)既退職、2)現・滋賀県企業庁、3)現・滋賀県琵琶湖環境部環境政策課

164
滋賀県琵琶湖環境科学研究センター研究報告書第 13 号

2.1.

実測値の測定方法

PM2.5 濃度の測定は、図 1 の県管轄の自動測定局におい

人為起源データである REAS2 には、2008 年までのデーて、常時監視している。機種は、守山局は FRM-377（東亜タしか提供されていなかったので、2009 年以降のデータ

DKK）、自排草津局は SHARP5030（Thermo）、他 7 局は PM-712を推定して使用した。その方法を説明する。REAS2 は、物（紀本）である。各局の測定開始は、自排草津局は 2009

質項目ごとに、道路由来等の要因別に、2000 年から 2008

年 4 月から、東近江局、長浜局、高島局は 2012 年 1 月か

年まで、月ごとのメッシュデータがある。東アジアの地域

ら、八幡局、彦根局は 2012 年 3 月から、守山局は 2013

区分は、REAS2 に記載されていないが、各データの差をみ

年 12 月から、草津局、甲賀局は 2014 年 3 月からである。

ることにより、地域区分が推定できた。その地域区分別の各々のデータについて、2008 年までの年間増加量の平均を求め、2006 年の年間データは 2005 年データ＋平均増加
量とし、2007 年からは前年データ＋平均増加量が年ごとに 90％ずつに減少するとして算出した。図 2 に、計算方法の例を示した。これは、中国の江西省において道路輸送（自動車）により生じる粒子中の元素状炭素（P EC）のデータ作成方法である。

図 1 大気測定局配置図
PM2.5 の成分測定は、環境省の成分測定マニュアルに準じた。イオン成分と炭素成分は石英ろ紙、無機元素成分はPTFE ろ紙で採取した試料を使用した。一部、自動測定機

図 2 人為起源排出量データ作成方法の例

PM-712 のテープろ紙を使用したイオン成分と無機元素の成分測定を実施した。

各年の月別データは、2008 年までの平均月別推移から

湿性降下物調査の降水量および窒素濃度は、常時開放式の簡易法により、今津（高島合同庁舎屋上）と大津（琵琶湖環境科学研究センター屋上）において通年実施している
約 1 週間ごとのデータを使用した。

算出した。時間別データは、EPA（米国環境保護庁）デー
タの項目別推移を利用して算出した。
計算領域は、東アジア域は 50Km メッシュとし、0.25 度
メッシュ（約 28Km メッシュ）の排出量データから面積配分した。日本域は 10Km メッシュとし、0.25 度メッシュデ2.2.

化学輸送モデルの構造

ータを分割する必要があるので、NASA（米国航空宇宙局）

シミュレーションモデルの構造を、以下に示す。
気象シミュレーションモデル：WRF v3.1.1の 1Km メッシュ光データと国土交通省の道路 3 次メッシュを使用し、重み付けをして再配分した。

客観解析データ：JMA GPV MSM,FNL
大気シミュレーションモデル：CMAQ v4.7.1
排出量データ（滋賀県が以下を使用して自作）
植物起源：MEGAN v2.10

3. 結果と考察
3.1. 滋賀県の PM2.5 濃度状況
人の健康の適切な保護を図るために維持されることが人為起源：REAS2（2009 年以降を推定）

望ましい水準として定められた PM2.5 の環境基準は、「年

塩素類（火山）：GEIA

平均値が 15 µg/m3 以下、かつ、日平均値が 35µg/m3 以下」

バイオマスバーニング：GFED3である。2016 年度までの県管轄局における環境基準達成

ガスモジュール：CB05cl

状況を、表 1 に記載した。

粒子モジュール：aero４

滋賀県琵琶湖環境科学研究センター研究報告書第 13 号

165

表 1 環境基準達成状況

により濃度が高くなる月は若干異なり、夏に高濃度となる（○：達成、×：非達成、－：未測定）年があった。県内の濃度を比較すると、3 月や 4 月の春先

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

は、東近江、八幡、自排草津の県南東部で濃度が高く、夏

測定局

(H21)

(H22)

(H23)

(H24)

(H25)

(H26)

(H27)

(H28)

は、長浜、彦根の県北東部で濃度が高かった。冬は、高島、

草津

－

－

－

－

－

○

○

○

守山

－

－

－

－

－

○

○

○

甲賀

－

－

－

－

－

○

○

○

八幡

－

－

－

×

×

○

○

○

東近江

－

－

－

×

×

×

○

○

彦根

－

－

－

○

×

○

○

○

長浜

－

－

－

○

×

×

○

○

高島

－

－

－

○

○

○

○

○

自排草津

×

×

×

×

×

○

○

○

年度

長浜、彦根の県北部で濃度が低かった。環境基準達成状況（表 1）をみると、春に他地点よりも濃度が高いことが多い東近江は非達成が多い。夏に高濃度となることが多い長浜では、2013 年度は 7 月と 8 月に濃度が高く、2014 年度
は 6 月に濃度が高かったため、2013 年度と 2014 年度は非達成となった。
県で PM2.5 の測定を開始して 5 年が経過した。
その結果、県内各地点で環境基準達成状況に差があり、季節により濃度上昇しやすい地域が異なることが判明した。この要因については、今後の検討課題である。

3.2. PM2.5 の移流状況と変動要因
3.2.1. PM2.5 高濃度時の気圧配置
九州地方における高濃度の PM2.5 は、寒冷前線後面や移動性高気圧によりもたらされる越境移流の影響が大きい
ことが文献等（参考文献参照）で報告されている。本研究では、滋賀県における PM2.5 日平均濃度と気圧配置を照らし合わせ、関連を調べた。
PM2.5 日平均値が高かった日について、天気図のパターンを図 5 に例示した。滋賀県が移動性高気圧の北西域にあるとき（図 5 の①）や高気圧が遠ざかっていくとき（図 5の②）、高気圧に広く覆われているとき（図 5 の③）に濃度上昇しており、移動性高気圧が関係している事例が多か
図3

PM2.5 月平均値の推移った。
黄砂が日本に飛来してくる場合にも、PM2.5 濃度が上昇することが多い。中国黄土地帯で低気圧によって高く巻き上げられた砂塵が、偏西風によって東進し、日本付近での前線により地上付近に降下してくると考えられている。このため、日本で黄砂が観測されるときの天気図は、日本の東岸や南岸に前線がある場合が多い。図 5 の④は、北海道から沖縄にかけて大規模な黄砂が観測された日の天気図である。黄砂については、人為起源が少なく自然起源のみの黄砂と人為起源の汚染物質を多く含む場合がある。④の黄砂日は、自排草津局の PM2.5 日平均濃度が 87.7μg/m3、SPM（粒子状物質）が 163μg/m3 であり、微小粒子の他に粗大粒子（SPM から PM2.5 を差し引いた値）の濃度も高い

図4

5 年間の PM2.5 月別平均（2012 年度～2016 年度）

ので、この黄砂は自然起源の粒子を多く含んでいると考えられる。

2012 年度 4 月の時点で PM2.5 測定を開始していた 6 局
について、2016 年度までの月平均値の推移を図 3 に、この 5 年間における月ごとの平均を図 4 に示した。5 年間を夏季では、梅雨前線が本州から少し離れた南岸にあるとき（図 5 の⑤）や太平洋高気圧の張り出しが強いとき（図5 の⑥）に PM2.5 濃度が上昇した事例が多かった。

通して、3 月から 5 月は最も濃度上昇しやすかった。年度

166
滋賀県琵琶湖環境科学研究センター研究報告書第 13 号

①高気圧の北西域②高気圧が遠ざかる（2010/1/20）（2011/2/5）①：朝鮮半島の北→日本海→東北地方②：中国大陸東岸→滋賀県よりも北③：中国北東部→滋賀県よりも南④：中国大陸東岸→滋賀県⑤：中国大陸東岸→滋賀県よりも南
図 6 移動性高気圧の経路分類
図 6 の経路別に、高気圧中心の位置で時期をⅠ～Ⅳの 4③高気圧に広く覆われる④黄砂･･･南岸に前線（2014/2/26）（2010/3/21）⑤南岸に梅雨前線（2009/6/13）
図5

つに分けて、滋賀県の PM2.5 日平均濃度を集計した（図 7）。

⑥太平洋高気圧の張り出し（2013/8/10）

PM2.5 高濃度日の天気図（気象庁 HP より）
Ⅰ期：中国大陸を離れる直前

移動性高気圧が通過する経路によって、PM2.5 の濃度上Ⅱ期：その後、日本に到達するまで昇の程度が異なることが予想されたので、その関係を調べ

Ⅲ期：日本列島上（⑤は九州から近畿の南岸）た。2009 年 4 月から 2014 年 8 月の期間について、高気圧

Ⅳ期：日本から離れる

中心部の経路を図 6 のように 5 つに分類した。人為起源の図 7 移動性高気圧の経路と PM2.5 日平均濃度

汚染物質を運ぶ気圧配置に焦点を絞るために、自然起源の影響をうける黄砂日は除いて検討した。

集計した数は、経路①は 53、経路②は 33、経路③は 8、
経路④は 38、経路⑤は 46 であった。高気圧の中心がどの経路であっても、Ⅱ期からⅢ期、Ⅳ期へと進むにつれ濃度が高くなったが、特に高気圧の中心が滋賀県の真上から南を通過する場合に濃度上昇が大きかった。個々の事例では、
滋賀県の北を高気圧中心が通過する経路であっても、2014
年 2 月 26 日（図 5 の③）のように、PM2.5 が濃度上昇す
ることがあった。この事例については、強い勢力の高気圧が中国の北東部にかなり長期間あったことが原因と考えられ、3.2.3 の項で、詳しく解析する。

滋賀県琵琶湖環境科学研究センター研究報告書第 13 号

167

経路⑤で濃度上昇した例を図 8 に示す。図の右は、速報

表 2 各年 4 月の気象と PM2.5 環境基準値超過日数

値（そらまめ君）から全国一般局の日平均値を計算し、各都道府県の最高値が 35μg/m3（環境基準値）以上であった

PM2.5 日平均値
年

気象（移動性高気圧）

場合に、濃度範囲ごとに色分けして表示した。Ⅲ期としたを超過した日数16 日、Ⅳ期とした 17 日と高気圧が移動するに従い、高濃9 時の天気図

PM2.5 日平均値分布（気象庁 HP より）（速報値より）

高気圧に覆われ多照、低気圧の発達少なく、2009度の分布が北へ移動し、濃度が高くなっている。

が環境基準値

６日
経路④と⑤の帯状高気圧が続く
大気の流れが不安定

2010０日
経路②､④も長く続かず、帯状高気圧も少ない

PM2.5(μg/m3)
35~40
40~50
50~60
60~70
70~80

冷涼な高気圧、上空の寒気が南下、低温、

2011

０日
移動性高気圧は多いが、低気圧の影響を受ける
オホーツク海高気圧や低気圧が発達し、

３日

2012
移動性高気圧が阻まれる(すべて黄砂)低気圧の影響を受け、

2013

１日
移動性高気圧が影響する日が続かなかった

4/15 9 時

高気圧に覆われ晴れの日が多く、

4/15

2014

４日
経路⑤で PM2.5 濃度上昇した
低気圧や前線の影響をうける日が多かった

2015

１日
(移動性高気圧通過で軽度 PM2.5 濃度上昇した)

１日
2016

低気圧や前線が通過する日が多かった(黄砂)

4/16 9 時

4/16

超過日数が最も多かった年は、2009 年であった。この年は、経路④や⑤の移動性高気圧に長く覆われ、次々に現れる高気圧により帯状高気圧も多く出現した。2014 年も図 8 で示したように、経路⑤で濃度上昇した。反対に超過
日数が少ない年は、移動性高気圧が通過しても、図 9 のよ
うに低気圧の発達などで高気圧に覆われる期間が短い年
であった。

4/17

4/17 9 時

図 8 経路⑤の天気図と PM2.5 日平均値の例（2014/4/15～4/17）
滋賀県管轄一般局の PM2.5 日平均値の集計においても、
4 月 15 日は 18.1μg/m3、16 日は 35.4μg/m3、17 日は 43.2
μg/m3 であり、日ごとに濃度上昇していた。
偏西風の蛇行や海水温等の気候変動により、同じ季節であっても、気圧配置の傾向が年によって異なる。4 月を例に、PM2.5 濃度の測定を自排草津局で開始した 2009 年から 2016 年について、各年の気圧配置傾向と環境基準値超
過日数を表 2 に示す。表中右欄の環境基準値超過日数は、
滋賀県管轄局において 35μg/m3（環境基準値）以上の局があった日数である。

図 9 低気圧の影響で環境基準値を超過しなかった例（2013 年 4 月）
このように、本州の南を通過する高気圧により PM2.5が日本に持ち込まれると考えられ、この高気圧が日本から離れていった後も、図 5 の②のように気圧勾配がゆるやかな静穏状態が継続すると濃度上昇が維持され、低気圧等の影響を強く受けると濃度低下した。

168
滋賀県琵琶湖環境科学研究センター研究報告書第 13 号

次に、夏季の PM2.5 濃度上昇と気圧配置の関係を解析しの年と異なり、図 10 のように、6 月に梅雨前線が本州かた。6 月から 8 月頃にかけては、移動性高気圧が関与しなら離れた南海上に停滞して雨が少なかった。前線の北に低い PM2.5 濃度上昇が見られた。梅雨時期については、図 5気圧、南に高気圧が位置しており、弱い西風が吹きやすかの⑤や図 10 のように、本州から少し離れた南岸に梅雨前ったことが、PM2.5 の濃度上昇と関係していると考えられ線が長期間停滞し、本州付近の気圧勾配がゆるやかであり、る。

弱い西風をもたらすような気圧配置のときに、PM2.5 は環境基準値を超過しやすかった。図 10 の PM2.5 日平均値分

表 3 各年梅雨時期の気象と PM2.5 濃度

布は、速報値（そらまめ君）から全国の一般局の日平均値3を計算し、各都道府県の最高値が 35μg/m （環境基準値）

PM2.5 日平均値

年

気象（梅雨前線）以上であった場合に濃度範囲ごとに色分けして表示した。
2014 年 6 月 14 日は、九州地方から中国地方にかけて環境
基準値を超過しており、翌日の 15 日は、環境基準値超過

μg/m3
30 以上

35 以上

10 日

6日

6 月の梅雨前線は本州から離れた南海上に停

2009
滞し、小雨

地域が東に広がっている。17 日は、梅雨前線が近づいた
九州地方は雨で濃度が低下したが、引き続き前線から離れ2010

梅雨前線が活発化し、曇や雨の日が多かった

1日

0日

2011

梅雨前線の影響を受けた

1日

0日

2012

活発な梅雨前線や台風の影響を受けた

0日

0日

2013

6 月後半に梅雨前線が日本付近で活発

0日

0日

5日

1日

ている中国地方から関東地方にかけては環境基準値を超過している地域が多かった。
9 時の天気図

PM2.5 日平均値分布（気象庁 HP より）（速報値より）

6 月は梅雨前線が南海上に離れて停滞するこ2014とが多くかった
梅雨前線が本州南岸に停滞することが多く、活

1日

動が活発

（黄砂)

西日本付近では、梅雨前線の活動が活発

0日

2015

6/14 9 時

0日

6/14
2016

0日

梅雨明け後は、太平洋高気圧に覆われて安定した期間にPM2.5 濃度が上昇しやすかった。2013 年の夏は、全国的に広い範囲で高濃度になった。滋賀県においても、数日間環
境基準値を超過した。この 2013 年の気圧配置の特徴は、
6/15 9 時

6/15

高気圧の中心が日本の南海上、例年よりもかなり西にあったことである（図 11、表 4）。この年は猛暑で局地的に雨量が多い地域があり、気象庁の報道発表資料では、「西に強く張り出した太平洋高気圧の周りを流れる風が平年と比べて非常に暖かかった中国東部から東シナ海の空気を日本に運び、特に日本海側で大雨をもたらした」と説明している。これは、局地的な大雨についての報道資料である

6/17 9 時

6/17

図 10 梅雨時期の PM2.5 濃度上昇事例（2014 年 6 月中旬）

が、暖かい水蒸気とともに、大陸起源の汚染物質も日本に運んできたと考えられる。2010 年や 2012 年も、高気圧が勢力を持続していた期間があったが、日本の東海上に位置

各年の梅雨時期について、前線の位置と PM2.5 濃度を表3 に示す。近畿地方で梅雨入りしている期間について、集しており、2013 年よりも PM2.5 濃度上昇は大きくなかった（図 11、表 4）。

計した。春に比べて、濃度上昇が穏やかであったため、PM2.5 日平均値が 30μg/m3 以上の日数も表示した。2009
年と 2014 年は、30μg/m3 以上、35μg/m3 以上が多く、他

滋賀県琵琶湖環境科学研究センター研究報告書第 13 号

169

9 時の天気図

PM2.5 日平均値分布（気象庁 HP より）（速報値より）

えられる。梅雨時期は、前線が本州から離れた日本の南海上に停滞した期間に濃度が上昇した。夏は、太平洋高気圧の勢力が持続して強い期間に濃度上昇しやすく、特に日本の南海上に位置するときに高濃度となった。梅雨前線の北側で静穏な気象条件のときや太平洋高気圧の勢力下では、気圧勾配がゆるやかなため、急激で大きな濃度上昇は少な
いが、数日間にわたり濃度上昇が継続しやすい。PM2.5 濃度の変動が、気象要因によるものか、発生量の変化による2013 年 8 月 10 日 9 時

2013 年 8 月 10 日

ものか、両者を見極めるために、気象要因を把握することが重要である。

県管轄局の平均値
2013 年 8 月 10 日：39.2μg/m3
2012 年 7 月 27 日：30.7μg/m3

3.2.2.

高濃度事例の成分測定による解析

PM2.5 の高濃度期間に、6 時間ごとの成分測定を実施した事例について報告する。図 12 は、成分測定の調査地点

2012 年は、多くの自治体で機器整である。表 5 と図 13～図 15 は、各測定期間中で最も PM2.5

備中であり、全国分布は不明

が高濃度であった 1 試料（6 時間）を選んで示した。表 5

2012 年 7 月 27 日 9 時には、選択した成分測定結果 A～K の 11 例について、測定図 11 夏の太平洋高気圧の位置

日時と気象要因を記載した。図 13 は 11 例の PM2.5 濃度、
図 14 と図 15 は成分測定結果の一部を示した。2014 年 4

表 4 各年夏の気象と PM2.5 濃度

年月以降の事例である D、G、I、については、八幡局で実施
PM2.5 日平均値

した。
それ以外の 8 例については、
環境総合推進費 5B-1101

μg/m3「全国の環境研究機関の有機的連携による PM2.5 汚染の気象（太平洋高気圧）

30 以上

35 以上

０日

０日

動測定機（紀本 PM712）と成分分析用サンプラーを設置し本州付近への張り出し弱い

2009（エルニーニョ 現象）て測定した結果を使用した。分析方法は、環境省の成分測定マニュアルに準じている。

日本の東海上で張り出し強く、

2010

実態解明と発生源寄与評価」により当センターの屋上に自

５日

０日

０日

０日

極端な高温（ラニーニャ 現象）
変動が大きかったが、全体的には、

2011
張り出しは弱い（台風、前線）

2012

日本の東海上で勢力強い

４日

０日

2013

日本の南海上から西日本にかけて強い

１８日

７日

１日

１日

日本の東海上で強かったが、西日本への2014
張り出しは弱い（台風、偏西風の蛇行で多雨）
北日本中心に張り出しが強まった期間に濃度

2015

3日

3日

上昇、その後は前線や台風の影響

2016

台風の上陸が多かった

０日

滋賀県琵琶湖環境八幡局

科学研究センター(2014 年

(2014 年 3 月まで)

4 月から)

０日

滋賀県における PM2.5 高濃度時の気圧配置を、季節ごとにまとめる。秋から春は、広域な帯状高気圧や次々に発生

図 12 成分測定のサンプリング地点

する移動性高気圧が滋賀県の南を通過し、低気圧の影響が少なく、弱風で穏やかな日が続く場合に、濃度上昇した。
移動性高気圧の周回流により、高濃度気塊が移流したと考170
滋賀県琵琶湖環境科学研究センター研究報告書第 13 号

表5

PM2.5 高濃度時の成分測定日時と気象要因

事例

測定日時

気象（高濃度要因）A

2012/5/8 18～24 時

高気圧北西域の周回流

B

2014/3/17 6～12 時

高気圧の周回流C

2014/3/24 12～18 時

高気圧北西域の周回流

D

2014/4/17 12～18 時

高気圧北西域の周回流

E2014/2/25 18～24 時

大きな勢力の高気圧に覆われるF

2012/5/17 12～18 時

黄砂（南海上に前線）G

2014/5/30 12～18 時

黄砂（東海上～南海上に前線）

H

2013/5/22 6～12 時

梅雨前線が離れた南海上に停滞I

2014/6/15 12～18 時

梅雨前線が離れた南海上に停滞

J

2012/7/29 12～18 時

太平洋高気圧が東海上に張り出すK

2013/7/28 0～6 時

太平洋高気圧が南海上に張り出す事例であり、他の 5 月から 7 月の事例と違って気温が低い
ため、図 14 のように硝酸イオンが粒子化している。図 15の Pb/Zn は、石炭燃焼起源の指標とされており、値が 0.4～0.5 以上になると、石炭燃焼起源 PM2.5 の越境移流が強く疑われる。A～E は、移動性高気圧により高濃度がもた
らされた事例であるが、これらは Pb/Zn が高く、東アジア
大陸からの影響が大きいと考えられる。V/Mn は、重油燃焼を起源とする国内汚染の指標とされている。特に E につ
いては、PM2.5 濃度と Pb/Zｎが高く、V/Mn は低いので、他の事例よりも越境汚染による寄与率が大きい可能性が高い。
F と G は、黄砂の事例である。気象庁の黄砂情報によると、F よりも G の方が黄砂の規模が大きく、西日本から東日本にかけて 4 日間にわたって飛来した。A～E と同様
Pb/Zn が高く（図 15）、汚染物質を含んだ黄砂であると考えられる。前項で、図 5 の④は、SPM（10μm 以下の粒子）と PM2.5（2.5μm 以下の粒子）の濃度差が大きかったため、自然起源の粗大粒子（SPM－PM2.5）を多く含んだ大規模な黄砂と判断した。
八幡局を例にすると、F の SPM は 51μg/m3、PM2.5 は 48.7μg/m3、G の SPM は 55μg/m3、PM2.5 は 51.7

図 13 事例 A～K の PM2.5 濃度（6 時間の平均）

μg/m3 であった。このように、F と G は、SPM と PM2.5 の濃度差が少なかったので、粗大粒子がほとんどなく、無機元素比からも汚染物質を多く含んでいたことがわかる。
H と I は、梅雨前線が本州から離れた南海上に停滞した期間の事例である。H は、近畿地方が梅雨入りしていなかったため、前項で記載した表 3「各年梅雨時期の気象とPM2.5 濃度」には含まれていない。I は、前項の図 10 で説明したように近隣の自治体で同時に濃度が高く、Pb/Zn も高い（図 15）ことからも、越境の影響が大きいと考えられる。それに加えて、サンプリング地点周辺において、麦収穫後の野焼きが盛んに行われていたため、地域の影響も

OC：有機炭素 WSOC：水溶性有機炭素

EC：元素状炭素

図 14 事例 A～K の成分割合

含まれていると思われる。図 14 の成分をみると、非水溶性の有機炭素（OC－WSOC）とその他成分が多く、通常の成分測定では分析できない植物起源の有機成分等が多く含まれている可能性がある。事例 I の植物燃焼起源の PM2.5については、この項の最後に詳しく記述した。
J と K は、梅雨明け後に太平洋高気圧の張り出しが強かった期間の事例である。これらの事例とは若干期間がずれるが、前項の図 11 に 2013 年と 2012 年の夏の太平洋高気

図 15 事例 A～K の無機元素比

圧の位置を天気図で示した。
図 15 の J は Pb/Zn が低く V/Mn
が高いので、国内の重油起源の影響が大きく、K は Pb/Zn

表 5 に示したように、A～D は、高気圧の周回流によりが 0.54 とかなり高いので越境移流の寄与が大きいと推測

移流したと考えられる。E は、高気圧の中心付近に保持さされる。2013 年夏は、前述のように日本の広い範囲でれて（天気図は図 5 の③に記載）、日本に移流したと推測

PM2.5 の高濃度が観測された。西に強く張り出した太平洋

されるが、詳細は次項のモデル解析で説明する。D は、前高気圧の縁をまわって大陸起源の汚染物質が日本に移流項の図 8 で説明した事例である。B～E は、2 月から 4 月のし、気圧勾配が弱い状態が継続したため、国内都市部の滋賀県琵琶湖環境科学研究センター研究報告書第 13 号

171

PM2.5 も蓄積し、国内外の PM2.5 が重複したと考えられる。
硫酸イオンとアンモニウムイオンの濃度が、K で高いのは、大陸からの影響が大きいためと考えられるが、国内寄与が多いと考えられる J においても、夏以外の他事例に比べて両イオンは高濃度であり、国内の光化学二次生成が活発であったことが窺える。
I の期間を含む 6 月 15 日～19 日について、植物燃焼の影響を解析した。図 16 に、この期間の八幡局 PM2.5 濃度
1 時間値を示した。18 日以外は、午後にピークがみられる。
特に 17 日に大きなピークがあるが、成分測定用のサンプラーが測定期間の途中で 1 台故障したため、前ページの図

図 16 八幡局 PM2.5 濃度の 1 時間値（2014/6/15～19）（点線は、1 時間欠測）表（表 5 と図 13～15）の I は、17 日ではなく 15 日について記載している。図 16 と同じ期間に八幡局で実施した成分測定のうち、植物燃焼と関連が深いレボグルコサン、カリウムイオン、WSOC（水溶性有機炭素）の濃度を図 17 に表示している。図中のレボグルコサンは、セルロースの燃焼によって発生する無水多糖類で、野焼きや森林火災等のバイオマス燃焼の指標とされている物質である。カリウム
イオンと WSOC は、レボグルコサンほど指標性はないが、やはりバイオマス燃焼により濃度上昇することが知られている。レボグルコサンの分析は、国立環境研究所と地方環境研究所のⅡ型共同研究「PM2.5 の短期的/長期的環境
基準超過をもたらす汚染機構の解明」において、大阪市立
環境科学研究センターが分析した結果である。カリウムイ

図 17 八幡局 PM2.5 成分濃度（2014/6/15～19）（植物燃焼由来成分）

オンと WSOC は、滋賀県琵琶湖環境科学研究センターで分析した。WSOC は、石英ろ紙で採取するとガスの吸着影響

3.2.3.

高濃度事例のモデル解析を受けて過大評価される可能性が指摘されている。前述の3.2.1 の項で、滋賀県における PM2.5 高濃度時の気圧配ようにサンプラーが 1 台故障したため、17 日 12 時以降の置を以下のように把握した。秋から春は、本州の南を通過

WSOC 分析の試料は、石英ろ紙から PTFE ろ紙に変更していする移動性高気圧の周回流により高濃度気塊が移流しやる。このため、17 日 12 時からの WSOC は、それまでに比すかった。梅雨時期は、前線が本州から離れた日本の南海

べて濃度が低く算出されている可能性がある。これを考慮上に停滞した期間に濃度が上昇した。夏は、太平洋高気圧

しても、PM2.5 濃度が上昇した時間にカリウムイオンとの勢力が継続して強く、特に本州の南海上に位置する期間

WSOC とレボグルコサンが上昇しており、広域的な PM2.5に高濃度となった。この項では、化学輸送モデル WRF/CMAQ

汚染に加えて、地域的な植物燃焼も PM2.5 濃度に寄与してにより得られた気圧と風および PM2.5 を画像で表現して、いたと推察される。この期間の八幡局 PM2.5 日平均値は、

PM2.5 が高濃度となる気象要因を解析した。モデル解析の15 日が 33.6μg/m3、16 日が 27.3μg/m3、17 日が 35.9μ

事例は、前項の成分測定を実施した事例（表 5、図 13～15）

3

3

3

g/m 、18 日が 20.1μg/m 、19 日が 22.4μg/m であった。

から表 6 のように選定した。事例のアルファベットは、表

17 日は、広域的な越境汚染に地域の植物燃焼が加わって5 と統一した。2014 年を中心に選んだが、夏は 2012 年の3

環境基準値 35μg/m を超過したと考えられる。この期間

国内発生と 2013 年の越境汚染の影響を比較した。夏の事

は、梅雨期にもかかわらず少雨で、梅雨の晴れ間に実施さ例 J と K の PM2.5 シミュレーション画像は、国内都市部でれることが多い小麦収穫後の野焼きが、県内の田園地帯での発生状況がわかりやすいように日本域 10Km メッシュを多発していたのを確認している。守山局や東近江局等でも使用しており、他の事例では大陸からの移流状況がわかり同じ頃に PM2.5 濃度のピークがみられた。

やすいように東アジア域 50Km メッシュを使用した。

172
滋賀県琵琶湖環境科学研究センター研究報告書第 13 号

表 6 シミュレーションモデルにより解析した事例
事例

期間

気象（高濃度要因）B

2014 年 3 月中旬

高気圧の周回流D

2014 年 4 月中旬

高気圧の周回流（図８）E2014 年 2 月下旬

大きな勢力の高気圧

I2014 年 6 月中旬

梅雨前線が離れた南海上に停滞（図 10）

J2012 年下旬

太平洋高気圧が東海上に張り出すK

2013 年夏

太平洋高気圧が南海上に張り出す（図 11）と、17 日は測定地点による濃度のバラツキがみられ、野焼き影響の大小がこの日の環境基準値超過に関係していると思われる。
事例Ｊ2012 年夏の事例は、図 32 の天気図のような気圧配置が数日間継続していた。図 33 の気象モデルは、本
州をとりまく高気圧と低気圧が長期間、同じような位置に停滞し、本州付近は気圧勾配がないことにより、弱風で風向も定まらない状態が持続していることを示している。国外からの流入がなく、国内の都市部から発生した PM2.5

表 6 の事例について、シミュレーション画像等を次ペー
ジ以降に記載した。気象モデルの画像は、気圧を色分けし、風向と風速を矢印で表現した。これに、同じ日時の PM2.5
シミュレーションモデル結果を照らし合わせて検討した。
事例ごとに特徴を説明する。
事例Ｂ シミュレーション画像（図 20）は、3 月 15 日に九州の南西海上にあった高気圧（図 19、20）の移動に伴い、中国中南部の PM2.5 が韓国を経由して西日本に移流している様子を示している。南岸を通過した高気圧に加えて、日本海からきたもう 1 つの高気圧の影響もあり、高濃度が維持されていた。
事例Ｄ 4 月 15 日に東シナ海にあった移動性高気圧（図22）の周回流により、PM2.5 が北京から朝鮮半島を経て西日本経由で移流（図 23）している。本州南岸を移動する
高気圧の北域の風による越境移流の基本的なパターンであり、図 8 で説明したとおりである。
事例Ｅ この事例は、多くの自治体で注意喚起が発表され、実際に日平均値で 70μg/m3 以上が観測された（図 25、
環境省 HP より作成）期間であり、滋賀県でも 70μg/m3 近
くまで濃度上昇（図 24）した。勢力の強い高気圧が中国の北東部に長期間あり（図 26、図 27）、高気圧の周回流により中国中部の工業地帯の PM2.5 と北部（北京）の PM2.5が集められて、日本海に流された後、26 日には高気圧の中心に高濃度で保持され、広範囲に日本に上陸（図 27）
した。
事例Ｉ 図 10 や図 16、17 で前述した事例であり、野焼きの影響もあると推定された。図 29 の天気図のように、梅雨前線が日本から少し離れた太平洋上にあり、前線の南には太平洋高気圧が北には低気圧がある気圧配置が数日が蓄積している状況であり、前項の成分測定による解析と一致した結果である。
事例 K

2013 年の夏の高濃度事例についても、同じ気圧

配置が長期間持続（図 35）し、本州付近は弱風であった
ため、国内汚染の蓄積が事例 J と同様に見られた。それに加えて、太平洋高気圧の位置が例年と比べて西にあったため、中国東岸の気流が日本に流れ込みやすい状態であり、国外の寄与もみられる。このことは、図 36 のシミュレー
ション画像から判断したが、前項の気圧配置や成分測定から解析した結果とも整合性がとれている。国内汚染が優位であった事例 J よりも、国外からの越境が加わった事例 Kの方が高濃度であった。
これまで解析した PM2.5 高濃度事例を比較すると、移動性高気圧が関与した越境移流は、大気の流れが比較的速いと考えられる。反対に大気の流れが弱く、静穏な状況が長期間継続した場合には、国内汚染の蓄積が加わる。
さらに、立体的な PM2.5 濃度分布を検討に加えた。気象
要因の異なる 3 つの事例について、シミュレーションモデ
ルによる鉛直分布を図 37 に示す。上段平面図の線上で作成した鉛直分布が下段の図である。事例 B の高気圧の周回
流による移流では、比較的高くまで高濃度の気塊が及んでいるが、事例 E は B とは異なり、日本付近で気塊が上空に広がっていない。事例 E は、勢力の強い高気圧の中心の緩やかな下降流に PM2.5 が保持されて、上空に拡散せずに地
上で水平方向に広範囲の高濃度塊になったため、日本に注
意喚起レベルの高濃度をもたらしたと判断できる。事例 J
は、西からの越境移流ではなく、本州周辺の大気が閉じ込められ停滞した状態であったため、国内の各大都市で単独発生したものが混ざりあうことなく描かれている。

間継続していた。図 30 のシミュレーション画像から、前線付近から南側では PM2.5 濃度が極めて低い状態である
が、前線の北側では高濃度となっていることがわかる。前線の北側では、穏やかな西風により、大陸からの移流があったと推測できる。また、静穏な状態が持続したことから、国内の PM2.5 や地域の野焼きも影響して、県内で環境基準値を超過した測定局が存在した。図 28 の県内濃度をみる

滋賀県琵琶湖環境科学研究センター研究報告書第 13 号

173

事例Ｂ 高気圧の周回流による越境移流（2014 年 3 月中旬）

15 日 9 時

図 18 事例Ｂの県内 PM2.5 濃度

17 日 9 時

図 19 事例Ｂの天気図（気象庁ＨＰより））

図 20 事例Ｂの気象モデル（上段）と PM2.5 シミュレーションモデル（下段）事例Ｄ 高気圧の周回流による越境移流（2014 年 4 月中旬）

16 日 9 時

図 21 事例Ｄの県内 PM2.5 濃度

17 日 9 時

図 22 事例Ｄの天気図（気象庁ＨＰより））

図 23 事例Ｄの気象モデル（上段）と PM2.5 シミュレーションモデル（下段）174
滋賀県琵琶湖環境科学研究センター研究報告書第 13 号

事例Ｅ 大きな勢力の高気圧に保持された移流（2014 年 2 月下旬）

図 25 日平均値 70μg/m3 以上の府県(2/26)

図 24 事例Ｅの県内 PM2.5 濃度

23 日 9 時

24 日 9 時

25 日 9 時

26 日 9 時

図 26 事例Ｅの天気図（気象庁ＨＰより））

図 27 事例Ｅの気象モデル（上段）と PM2.5 シミュレーションモデル（下段）事例Ｉ 梅雨前線が本州から離れた南海上に停滞（2014 年 6 月中旬）

図 28 事例Ｉの県内 PM2.5 濃度

17 日 9 時

図 29 事例Ｉの天気図

図 30 事例Ｉの気象モデルと PM2.5 シミュレーションモデル（2014/6/17））

滋賀県琵琶湖環境科学研究センター研究報告書第 13 号

175

事例Ｊ 太平洋高気圧が東海上に張り出す（2012 年夏）

図 31 事例Ｊの県内 PM2.5 濃度

28 日 9 時

図 32 事例Ｊの天気図

図 33 事例Ｊの気象モデルと PM2.5 シミュレーションモデル（2012/7/28））
事例Ｋ 太平洋高気圧が南海上に張り出す（2013 年夏）

図 34 事例Ｋの県内 PM2.5 濃度

10 日 9 時

図 35 事例Ｋの天気図

図 36 事例Ｋの気象モデルと PM2.5 シミュレーションモデル（2013/8/10））＜事例 B＞
高気圧の周回流による越境＜事例 E＞＜事例 J＞

高気圧の中心に保持

国内汚染の蓄積

）

）

））

）

）

図 37 事例 B、事例 E、事例 J の PM2.5 シミュレーション鉛直分布（上段図の線で作成））

176
滋賀県琵琶湖環境科学研究センター研究報告書第 13 号

3.2.4. 高濃度時の気圧配置分類
以上の解析結果から、滋賀県における PM2.5 高濃度現象と気圧配置の関係を以下の３つに分類した。
①移動性高気圧が日本の南岸を通過するとき、高気圧
北西域の周回流による移流が発生

窒素成分の乾性沈着量と湿性沈着量について、以前に実施した降下物調査（当センター研究報告書(H23～25 年度)「大気降下物に関する解析評価」）の結果を図 40 に示す。
乾性沈着量よりも湿性沈着量が 1.3～5.8 倍多く、夏は乾性沈着と湿性沈着の両方が増加していた。

②大きな勢力で移動が遅い高気圧中心に PM2.5 が保持③気圧勾配がゆるやかな状態が長期間継続
梅雨前線が本州から離れた南岸に位置する場合や太平
洋高気圧の勢力下の高濃度事例は、③に包括した。分類した３つのパターンについて、日平均の環境基準値を超過した日数を月別に示したのが、図 38 である。2012 年度から
2016 年度の 5 年間を集計した。4 月や 3 月は、環境基準値
超過日数が多く、①の移動性高気圧の周回流による移流が多い。5 月から 8 月の暖候期は、③の気圧勾配がゆるやかな状態が多くを占めている。②は頻度的には少ないが、2014 年 2 月の注意喚起レベルの高濃度事例が含まれてい図 40 窒素成分の乾性沈着量と湿性沈着量（地点：当センター、各期間 2 週間のサンプリング）る。
今回は、シミュレーションによる解析を加えて、解析を実施した。

3.3.1.

窒素成分の乾性沈着量

以前の調査は、詳細な把握がなされていなかった乾性沈着を中心に実施した。その結果、窒素の乾性沈着量は、硝酸ガス（HNO3）の濃度上昇により、夏の昼に顕著に増加することがわかった（図 41）。また、HNO3 濃度は、オキシダ
図 38 気圧配置分類別の PM2.5 環境基準値超過日数（2012 年度～2016 年度を集計）

ント（Ox）の日変化量（日最高 1 時間値－日最低 1 時間値）と良い相関があり（図 42）、Ox の生成により発生する OH
ラジカルが、HNO3 の生成量を決定すると考えられた（図3.3.

大気降下物による負荷量と変動要因

43）。図 42 の回帰式は、Ox 変化量が 30ppb 以上を対象と本研究のもう１つの目的は、大気から流域への窒素負荷した。詳しくは、前述の当センター研究報告書に記載して量と変動要因を把握することである。大気から地上への栄いる。

養塩の負荷（沈着）は、雨等による湿性沈着と粒子やガスによる乾性沈着がある（図 39）。この大気降下物による負荷量は、PM2.5 と同様にシミュレーションモデルで計算され、汚染物質の大気濃度と関連がある。

図 41 昼夜別の窒素乾性沈着量(12 時間平均・地点は当センター)

図 39 湿性沈着と乾性沈着の概念

滋賀県琵琶湖環境科学研究センター研究報告書第 13 号

177

果と同様であった。紫外線量や日射量が多い弱風下で、PM2.5 等の大気汚染物質とともに Ox 生成の原因物質が移流すると、Ox 濃度が上昇し、Ox の生成量と相関する窒素の乾性沈着量が増加すると考えられる。

図 42 HNO3 と Ox 変化量

図 44 2014/2/26 の窒素の乾性沈着量

図 45 2014/5/30 の窒素の乾性沈着量
図 43 HNO3 の生成過程
今回は、シミュレーションにより、窒素沈着量の県内分布を求めた。図 44～46 に、Ox 濃度と PM2.5 濃度から選んだ 3 つの解析日について結果を示す。いずれも 1 日単位の結果を表した。各解析日の左図の測定地点は、紫外線量は当センター（大津市）、日射量と平均風速は彦根気象台、
Ox 最高 1 時間値は県管轄の測定局で最も高濃度となった 1

図 46 2014/5/10 の窒素の乾性沈着量

時間値、PM2.5 濃度は県管轄一般局の平均値である。右図
は、シミュレーションによる窒素の乾性沈着量である。図3.3.2.

窒素成分の湿性沈着量

44 の 2014 年 2 月 26 日は、PM2.5 が高濃度で環境基準値を前述したように、湿性沈着量は乾性沈着量の 1.3～5.8

大きく超過しているが、Ox 濃度は 2 月にしては高いもの倍であり、大気から流域への負荷量のうち雨や雪による降の環境基準値を超過していない。この日のシミュレーショ

下量は重要である。ここでは、降水の窒素成分について、ンモデルによる窒素の乾性沈着量（図 44 右）は 3 事例の実測による沈着量や大気シミュレーションによる沈着量中で最も少ない。図 45 の 2014 年 5 月 30 日は、PM2.5、Oxと気圧配置の関係をみた。

濃度ともに高く環境基準値を超過しており、風も弱く、シ

湿性降下物の採取は、県北部の今津と南部の大津で実施

ミュレーションモデルの窒素の乾性沈着量は、他に比べてしている（図 47）。図 48 は、両地点のアメダスによる降高濃度である。図 46 の 2014 年 5 月 10 日は、図 45 と比較

水量を気圧配置別に集計した結果である。気圧配置は、天すると、紫外線量と日射量は同程度ではあるが、風が強く気図から判断して、
図 48 に示したように 5 つに分類した。

Ox と PM2.5 は大きく濃度上昇しておらず、窒素の乾性沈

両地点の降水量の大きな違いは、冬型気圧配置時には県北

着量も少ない。

部（今津）では降水量が多いが、南部（大津）では少ない

このように、3 事例を比較すると、Ox 濃度が高い時に窒素の乾性沈着量が増加しており、観測による以前の調査結ことである。3 月は低気圧、6 月と 7 月は梅雨前線、8 月
から 10 月は台風により、降水量が増加している。

178
滋賀県琵琶湖環境科学研究センター研究報告書第 13 号

図 49 は、今津と大津で常時開放式の簡易法により採取した降水量である。図 48 のアメダスの降水量の変動と一致している。図 50 は、採取した雨の窒素降下量である。
今津アメダス

図 49 の降水量の変動と似ており、降水量が多いと窒素降･測定地点

下量が増加する傾向があることを示している。しかし、台風の多い 8 月と 9 月は、降水量が多い（図 49）にもかかわらず窒素降下量が少ない（図 50）。このことから、台風

大津測定地点時には、窒素濃度が低い雨が降っていることがわかる。こ大津アメダス地点

れと反対に、冬型気圧配置であることが多い冬の今津では、降水量の増加（図 49）以上に窒素降下量の増加（図 50）

図 47 アメダスと湿性降下物の調査地点が著しく、窒素濃度の高い雨や雪が降っている。
このように、季節により湿性の窒素濃度が異なる要因として、気圧配置の影響が考えられたので、気圧配置別に窒素の湿性降下量を解析した。従来からの湿性調査（1 週間程度ごとの採取が多い）で気圧配置分類ができた試料を選定して、降水量と降水中の窒素降下量を図 51 に例示した。
この図のサンプリング期間は、冬型が 2012 年 1 月 4 日から 15 日、南岸低気圧は 2014 年 3 月 26 日から 31 日、梅雨
前線北上は 2012 年 7 月 11 日から 15 日、台風は 2013 年
10 月 23 日から 27 日である。冬型の気圧配置では、降水量と窒素降下量は、今津と大津で大きな差が生じている。
台風では、降水量が多いにもかかわらず、4 例のなかで最も窒素降下量が少ない。

図 48 今津と大津の気圧配置別降水量の経月変化（2012 年～2015 年の平均）

図 49 簡易法による降水量

図 50 窒素の湿性（雨・雪）降下量
図 51 気圧配置別の降水量と窒素降下量

滋賀県琵琶湖環境科学研究センター研究報告書第 13 号

179

降雨前日のPM2.5 濃度

冬型

南岸低気圧

台風

9.2μg/m3

43.3μg/m3

4.5μg/m3

図 52 シミュレーションによる湿性窒素降下量の例

降水

硝酸イオン降下量

降水

窒素降下量

河川水

全窒素濃度

図 53 降水による窒素降下量と河川水中窒素濃度の経年変化

180
滋賀県琵琶湖環境科学研究センター研究報告書第 13 号

また、図 52 にシミュレーションモデルによる 1 日あたがとれており、移流状況の把握に高い信憑性が得られた。

りの湿性窒素降下量の県内分布の例を示した。年間を通しその結果、PM2.5 が濃度上昇と気圧配置の関係を以下 3 つたアジア域（50Km メッシュ）の計算結果がある 2013 年とに分類した。

2014 年の中から、降水量が多く気圧配置分類可能な日を①移動性高気圧が日本の南岸を通過する気圧配置では、高選んで、日本域（10Km メッシュ）を計算し、県内の分布を作成した。図 52 の冬型は 2013 年 12 月 29 日、南岸低気圧は 2014 年 4 月 18 日、台風は 2013 年 9 月 16 日の計算結

気圧の北西域の周回流による移流がある。
②大きな勢力で移動が遅い高気圧中心に PM2.5 が保持され、上空に拡散せずに広範囲に高濃度となる。

果である。左図の冬型気圧配置で南北の差が大きくなって③安定した太平洋高気圧下や日本の南海上で梅雨前線がおり、図 51 の実測結果と一致した結果であった。このシ

停滞する場合等、気圧勾配がゆるやかな状態が長期間継ミュレーション図は、１日当たりの沈着量であり、他の 2続する気圧配置では、国内汚染の蓄積とゆるやかな越境

つよりもスケールが倍になっているのだが、冬型の気圧配移流が長期化する可能性がある。

置は数日間継続することが多いので、1 日あたりの降下量

春先は①の移動性高気圧北西域の周回流による移流がが少なくても累積すると南北で大きな差が生じると考え多く、夏季は③の気圧勾配がゆるやかな状態で濃度上昇すられる。シミュレーションモデル計算結果においても、台ることが多かった。②は頻度的には少ないが、2014 年 2

風では窒素降下量が少なくなっている。この 3 例の降雨前

月の注意喚起レベルのかなり高濃度な事例が含まれてい日における県管轄一般局の PM2.5 濃度平均値は、冬型で

る。

3

3

3

県で PM2.5 の自動測定を開始して 5 年が経過し、県内のであった。降雨前に大気中の PM2.5 濃度が高いと雨の窒素

各地点で環境基準達成状況に差があることがわかったの降下量が増加する。南岸低気圧は、移動性高気圧が通過しで、今後は県内地域差の要因を解析する必要がある。

9.2μg/m 、南岸低気圧で 43.3μg/m 、台風で 4.5μg/m

た後に出現することが多く、移動性高気圧の周回流による窒素成分の乾性沈着量が増加するのは、紫外線や日射量

移流で高濃度となった PM2.5 等の大気汚染物質を降水でが多い弱風下で、PM2.5 等の大気汚染物質とともに Ox 生

洗い流して地上に降下させるため、窒素降下量が多くなる

成の原因物質が移流して、Ox 濃度が上昇する時である。

と推測できる。

窒素成分の湿性沈着量が増加するのは、県北部では冬型
気圧配置の時、県全域では南岸低気圧や梅雨前線による降3.3.3. 降水による窒素降下量と河川水中窒素濃度の経年変化

水量が多い時である。台風時は、降水量は多いが降水中の降水による窒素降下量といくつかの河川水の窒素濃度

降水により地上に沈着するため、窒素濃度の高い雨が降る。

について、経年変化を図 53 に示した。降水による窒素降県北部では、冬季に雨や雪による沈着量が多く、北部河

下量は、硝酸イオンのみの降下量とアンモニウムイオンを

川の全窒素が低濃度であるため、大気からの影響を受けや加算した窒素降下量の両方を作図した。降水による窒素降

すいと考えられる。

窒素濃度は低い。降雨前に大気中の PM2.5 濃度が高いと、下量は、2003 年から 2009 年度頃にピークがあるようにみ各年の気候の特徴は、偏西風の蛇行やエルニーニョ現象

え、県北西部の河川の窒素濃度もよく似た傾向であるが、等の影響を受け、数ヶ月以上の長期にわたり継続する。こ県南部の河川では異なる。県北部では、前項に記載したよのため、大気汚染物質が高濃度となりやすい気象条件が整うに冬季の降水による窒素降下量が多く、河川の全窒素はった年は、その季節中に移流が起こりやすい気圧配置が何

低濃度であるため、大気からの影響を受けやすいのに対し、度も繰り返され、環境基準超過や大気からの負荷量が増加

都市部の河川では、下水道整備等大気以外の変動要因が大する頻度が高くなる。大気汚染物質の濃度や負荷量の変動きいと考えられる。降水による降下量は、中国における排については、発生量の増減だけではなく、その年の気圧配出量の推移とも関係があるといわれている。

置の傾向による移流や滞留の変化を考慮して判断する必

大気からの降下物が、河川水濃度に影響する可能性は指要がある。

摘できたが、定量的な把握には至っておらず、今後の課題
である。

5.

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