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ニュースリリース
令和 5 年１⽉２３⽇
国⽴⼤学法⼈千葉⼤学

バイオマスバーニング（⽕災）が⼤気環境へ及ぼす影響の⼤きさを確認―エアロゾルデータを⽤いて気候変動への影響を評価―
千葉⼤学⼤学院融合理⼯学府博⼠前期課程２年⽣の⼤野健⽒と環境リモートセンシング研究センター（CEReS）の⼊江仁⼠教授らの研究グループは、バイオマスバーニング注１）と⼈為起源エアロゾル注２）の両⽅の影響を受けるユニークな地域であるインドシナ半島に着⽬し、最先端の再解析データ MERRA-2 注３）を活⽤することで、近年の中国南部の⼤気質改善がインドシナ半島の⼤気質改善に寄与していることを明らかにしました。再解析データは、数値モデルに観測を同化することで均質なデータを提供します。バイオマスバーニ
ングが⼤気環境へ及ぼす影響は、⼈為起源エアロゾルよりも相対的に強まることから、今後より⼀層重要となることが⽰唆されました。
また、MERRA-2 を活⽤するにあたって、CEReS が中核となって展開する国際観測網 SKYNET 注４）のデータによる精度検証を試みたところ、MERRA-2 はバイオマスバーニング起源のエアロゾルを過⼩評価していることがわかりました。この研究成果は、同様の特徴を持つ地域での再解析エアロゾルデータの再現性向上に役⽴つことが期待されます。
本研究成果は、2022 年 11 ⽉ 12 ⽇に⽇本地球惑星科学連合（JpGU）の英⽂電⼦ジャーナル Progress inEarth and Planetary Science（PEPS）に掲載されました。

図 1 インドシナ半島における⼤気のイメージ（©Shinichiro Kinoshita）。中央の観測機器は、精度検証を実施した SKYNET タイ・ピマイサイトに設置されている地上観測装置を⽰します。左上の吹き出しの⽩と⿊の粒⼦は、それぞれ光を散乱するエアロゾルと吸収するエアロゾルを⽰し、右下の吹き出しはエアロゾルがもたらす気候変動への影響を⽰します。

■研究の背景エアロゾルは太陽光を吸収・散乱する効果や、雲の性質を変化させる効果によって地球の気候変動に影響を与えます。さらに、⼤気汚染や健康にも悪影響を及ぼします。バイオマスバーニングは、そのエアロゾルの重要な発⽣源の⼀つです。バイオマスバーニングでは主に光を吸収するエアロゾル（⿊⾊炭素や有機炭素）が排出されます。⼤規模なバイオマスバーニングが発⽣する世界有数の地域の⼀つにインドシナ半島（図 1）があり、乾季の 10 ⽉–5 ⽉に発⽣し、1–3 ⽉に活発となります。加えて、同地域は東アジアから光を散乱する⼈為起源エアロゾル（硫酸塩エアロゾル）の輸送が確認されており、バイオマスバーニングの影響と相まってエアロゾルの光学特性（散乱・吸収など）が複雑です。したがって、インドシナ半島におけるエアロゾルの定量的理解は、エアロゾルの包括的な理解のために必要不可⽋です。
本研究では時空間的に均質な再解析エアロゾルデータの MERRA-2 を活⽤し、バイオマスバーニングと⼈為起源のエアロゾルが⼤気環境へ及ぼす影響を定量的に解析することを⽬標としました。
■研究の成果まず、インドシナ半島中央のタイ・ピマイ（図2）に設置されている地上観測装置によって、MERRA-2 の光学特性の精度検証を⾏いました。
乾季において MERRA-2 はエアロゾルの光学的深さ（AOD）注 5）を過⼩評価しており、MERRA2 の地表付近の光吸収性エアロゾル注 6）排出量が不⼗分であることが⽰唆されました。
次に検証された AOD を利⽤して、インドシナ半島の季節変動要因についての解析を⾏いました。光吸収性を持つ有機炭素 AOD はバイオマスバーニングが活発な 1-3 ⽉に特に⾼い割合を⽰し、光散乱性を持つ硫酸塩 AOD の割合は⼀年を通して全体の 25%以上を占めていることが分かりました。
最後にインドシナ半島の年々変動について解析を⾏いました。インドシナ半島の北東には中国が位置しており、モンスーンの影響で 10 ⽉にエアロゾルの越境輸送が確認されています（図 1）。
そこで、中国南部（SC）とインドシナ半島のエアロゾルの光学特性の関係性の解析を 2009 年から 2020 年にかけて⾏いました（図 3）。特に、中国南部⾵下の北東インドシナ半島（NEIC）では硫酸塩 AOD が減少傾向にありました。硫酸塩エアロゾルの前駆物質である⼆酸化硫⻩（SO2）の排出量が中国南部で減少傾向であることから、インドシナ半島の⼤気質の改善に中国からの⼈為的なエアロゾルが⼤きく寄与していることが⽰唆されました。

図 2 本研究サイト。SC:中国南部、NWIC: 北⻄インドシナ半島、NEIC:北東インドシナ半島、SIC: 南インドシナ半島。

■今後の展望本研究での MERRA-2 の精度検証から得られた知⾒は、バイオマスバーニングの影響を受ける地域における再解析エアロゾルデータの再現性
図 3 2009 から 2020 年のエアロゾルの光学的深さ(左軸)と⼆酸化硫⻩(右軸)の年々変動。(a)、(b)、(c)、(d)はそれぞれ SC、NWIC、NEIC、向上に役⽴つことが期待されます。今後、気候変SIC。⾚、⻘、⻘⽩抜きがそれぞれ MODIS、MERRA-2、MERRA-2 硫酸動に伴う森林⽕災の発⽣のみならず、経済活動の塩の AOD、紫が⼆酸化硫⻩エミッション[トン]のトレンド。
変化も予想されることから、⼤気環境のモニタリ※SO２の数値は数年毎に公開され、2023 年 1 ⽉現在は 2015 年までのングが重要となります。そのような背景から、研数値が公開されている。
究グループは観測データを活⽤した突発的な森林⽕災や⻑期の⼤気汚染物質のモニタリングを今後も継続し、環境対策への貢献を⽬指します。

■⽤語解説注 1）バイオマスバーニング︓有機物（バイオマス）の燃焼（バーニング）のことで、⾃然起源と⼈為起源によって発⽣する⽕災を指す。
注２）⼈為起源エアロゾル︓化⽯燃料などの燃焼により発⽣し、⼤気中に浮遊する微⼩な粒⼦。硫酸塩がその⼀つであり、⼆酸化硫⻩が前駆物質となる。
注３）MERRA-2︓Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications, Version 2 の略。
NASA で開発された再解析データ。全球モデルの GEOS-5 に観測データを組み込むことによって（データ同化）、時空間的に均質なデータを提供する。
注４）SKYNET︓⼤気中エアロゾル・雲・放射に関する国際地上⼤気観測ネットワーク。
http://atmos3.cr.chiba-u.jp/skynet/
︓⼤気中のエアロゾルによる光の強度の減衰を決める量のことをエアロ
注 5）エアロゾル光学的深さ（AOD）
ゾル光学的深さ、あるいは、エアロゾル光学的厚さという。減衰する要素としては光吸収と光散乱に分けられる。
注 6）光吸収性エアロゾル︓⼤気中のエアロゾルのうち、光を効率よく吸収するエアロゾルのこと。
■研究プロジェクトについて
本研究は、環境再⽣保全機構の環境研究総合推進費、⽇本学術振興会の科学研究費助成事業（JP20H04320,
JP21K12227, JP22H03727, JP22H05004）、宇宙航空研究開発機構の地球観測研究公募、地球気候系の診断に関わるバーチャルラボラトリーの形成（VL）、の⽀援を受けて遂⾏されました。
■論⽂情報
・論⽂タイトル︓Quantitative evaluation of mixed biomass burning and anthropogenic aerosols overthe Indochina Peninsula using MERRA-2 reanalysis products validated by sky
radiometer and MAX-DOAS observations
・掲載誌︓Progress in Earth and Planetary Science (PEPS)
・著者︓Takeru Ohno, Hitoshi Irie, Masahiro Momoi, Arlindo M da Silva
・DOI︓https://doi.org/10.1186/s40645-022-00520-4■関連ニュースリリース
・⼤気汚染対策と温暖化対策のコベネフィットに向けた窒素酸化物（NOx）濃度分布の新知⾒ー⼤気リモート
センシング・地上観測網・⼤気環境モデリングの融合研究により実現ー（掲載⽇︓2022/03/24）
https://www.chiba-u.ac.jp/others/topics/info/nox.html
・世界初の技術で⼤気境界層のオゾンとその前駆気体を同時にリモートセンシング
新たな観測事実（掲載⽇︓2021/05/13）
https://www.chiba-u.ac.jp/others/topics/info/post_979.html＜本研究に関するお問い合わせ＞千葉⼤学環境リモートセンシング研究センター 教授 ⼊江仁⼠
TEL:043-290-3876 E-mail: hitoshi.irie@chiba-u.jp＜広報に関するお問い合わせ＞千葉⼤学広報室
TEL: 043-290-2018 E-mail: koho-press@chiba-u.jp

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