2007年5月8, 9日に発生した広域的な高濃度オゾン (O₃) エピソードの特徴と発生原因について, 日本全国の大気汚染測定データと東アジアスケール化学輸送モデルを用いて解析した。
全国の測定局で観測されたO₃濃度は, 5月8日の朝9時ごろに九州北部で高濃度となり始め, 15時には壱岐や五島といった離島を含む九州北部や中国地方西部において120ppbvを超える高濃度となった。高濃度は夜になると低下したが, 21時においても西日本の一部の測定局では120ppbvを超える状態が持続した。翌日5月9日9時の濃度レベルは前日よりも全国的に高く, 15時になるとO₃の高濃度地域は, 北海道と東北北部を除く日本全域に拡大し, 関東, 中京, 関西などの大都市周辺地域や, 富山県や新潟県などの北陸地域や瀬戸内地域の測定局において120ppbv以上を観測した。
化学輸送モデルは5月7～10日に観測された地上O₃濃度の時間変動をほぼ再現するが, ピーク濃度レベルを過少評価する。この傾向は, 中国沿岸域北部・中部の排出量を増加するに従って改善される。モデルで計算された5月7～9日の地上付近のO₃濃度分布によると, 空間スケールが500kmを越える80ppbv以上の高濃度O₃を含む気塊が, 東シナ海上の移動性高気圧の北側の強い西風によって, 中国北部沿岸から日本列島に輸送されたことを示す。5月8, 9日に日本で観測された高濃度O₃には, 中国や韓国で排出されたO₃前駆物質によって生成された光化学O₃に起因する越境大気汚染の影響が大きい。80ppbv以上の高濃度O₃に対する中国寄与率の期間平均値は, 青森県以北を除く日本全国で25%以上であり, 九州地域では40-45%に達すると見積もられた。しかし, 本研究で使用したモデルは都市大気汚染を充分に表現していないため, 大都市域周辺等では越境汚染の寄与率が異なる可能性がある。また, モデル計算結果ならびに地上大気汚染測定局とライダーの観測結果から, O₃とともにSO₂や人為起源エアロゾルも越境汚染していたこと, これらの物質は高度1500m以下の混合層の中を輸送されたことが明らかとなった。