大気環境学会誌
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47 巻 , 2 号
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あおぞら
学生・若手研究者の論文特集(2)
ノート
  • 藤原 大, 定永 靖宗, 竹中 規訓, 坂東 博
    原稿種別: ノート
    47 巻 (2012) 2 号 p. 75-80
    公開日: 2012/06/27
    ジャーナル フリー
    近年都市域において週末にオゾン前駆体濃度が平日より減少するにもかかわらず、オゾン濃度が高くなる現象 (週末効果) が報告されている。大阪府における2006年~2008年の4月~9月の大気汚染常時監視測定局のデータを用い、オゾンとその前駆物質の週内変動および週末効果の要因について調べた。週内変動は平日内についてはオゾン、前駆物質ともに測定局による違いは少なく、年ごとに一定の傾向が見られた。一方で平日-土曜-日曜間では前駆物質についていずれの年にも共通してNOx 濃度は平日>土曜>日曜、NMHCs濃度は平日≒土曜>日曜という傾向が見られた。単純に平日-週末間で比較した場合、週末効果の主要因はNOによるO3消失反応であると考えられる。この要因について週末を土曜と日曜に分けて考えると2006年の平日から土曜および2008年の平日から土曜、土曜から日曜のオゾン濃度増加については大きな寄与を示していると考えられるが、2007年の平日-土曜間についてはオゾン濃度増加の要因としてはむしろオゾンの光化学生成による寄与の方が大きいことが示唆された。次に平日-土曜間についてNOxとOx (O3とNO2の和) 濃度の変動からオゾン生成レジームについて推定すると2006年の平日から土曜にかけては境界領域、2007年の平日はNMHCs-limited、2008年の土曜はNOx-limitedであるとされた。
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  • 桐山 悠祐, 速水 洋, 阿波崎 たかね, 三浦 和彦, 熊谷 貴美代, 山口 直哉
    原稿種別: ノート
    47 巻 (2012) 2 号 p. 81-86
    公開日: 2012/06/27
    ジャーナル フリー
    近年、日本国内においてオゾンの高濃度化、出現頻度の増加が社会問題となっている。夏季の関東地方内陸部における高濃度オゾンの発生要因としては都心部からの広域海風による輸送が主な要因であると考えられるが、過去の研究から海風の到達以前の高濃度オゾンの発生も報告されており、2009年夏季の観測データからも同様の現象が確認された。この問題を理解するため、混合層の発達による上空のオゾンの取り込みのみを考慮したボックスモデルを用いて解析を行った。その結果、正午における濃度はかなりの過小評価となり、濃度の増加傾向も観測値と異なるものであった。この原因としては化学反応によるオゾンの生成、消滅の影響が考えられる。また、赤城山におけるドップラーライダ観測とオゾン濃度の測定から、夜間山頂付近のオゾン濃度がほぼ一定でかつ風速が大きいという現象が観測された。これらより関東地方北部の上空が濃度のほぼ等しいオゾンによって覆われており、その気塊が常に内陸へ輸送され続けることでオゾン濃度がほぼ変化しない状態が実現していると推察された。
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一般論文
原著
  • 林 健太郎, 常田 岳志, 小野 圭介, 長谷川 利拡, 松田 和秀, 樋口 慶郎
    原稿種別: 原著
    47 巻 (2012) 2 号 p. 87-95
    公開日: 2012/06/27
    ジャーナル フリー
    関東地方の単作水田におけるオゾン(O3)の実態を把握することを目的として,2010年6月から2011年9月にかけてパッシブサンプラー法を用いてO3濃度週間値を2高度(地上2, 6 m)で測定し,微気象測定と併せて濃度勾配法により交換フラックスを算定した.また,パッシブサンプラーを用いたO3濃度の測定では,従来は亜硝酸とアルカリを含浸させたフィルターを用い,含浸させた亜硝酸をO3が酸化して生成した硝酸を定量してO3量に換算するものの,アルカリを含浸させたフィルターは大気中の硝酸ガスを捕集する能力を有し,O3濃度を過大評価する可能性があったことから,亜硝酸とアルカリを含浸させたフィルターとアルカリのみを含浸させた同じ材質のフィルターを併用し,両者の硝酸捕集量の差をO3が生成させた硝酸とみなす改良法を試験した.従来のO3用フィルターの硝酸ガス捕集効果は平均9.2%であり,必ずしも無視できないものであった.調査地のイネ栽培期間のO3濃度週間値はしばしば40 ppbを超え,周辺の一般環境大気測定局のO3濃度週間値よりも高い傾向を示した.調査地と測定局のO3濃度週間値の相関がきわめて高かったことから,測定局のO3濃度の経時変化パターンを用いて求めた調査地のO3濃度時間値から交換フラックスおよび沈着速度の時間値を求めて整理した.調査地のO3沈着速度の中央値は,非耕作期間の昼間が0.78 cm s-1,夜間が0.26 cm s-1,イネ栽培期間の昼間が0.94 cm s-1,夜間が0.40 cm s-1であった.
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技術調査報告
  • 井上 亮, 河野 仁, 池本 和生
    原稿種別: 技術調査報告
    47 巻 (2012) 2 号 p. 96-104
    公開日: 2012/06/27
    ジャーナル フリー
    2階建ての低層住宅密集地を対象にk-ε乱流モデルを使って、道路からの排気ガスの拡散予測を行い、野外におけるSF6拡散実験データと比較を行った。計算を行ったケースは大気安定度が中立に近く、風向が道路に対して直角に近い場合である。拡散予測範囲は道路から風下方向に約150mである。乱流強度の実測値を再現するのに必要な上流側の乱流計算領域の大きさ(助走区間距離)について検討を行った。その結果、流入境界の乱流強度に、概算値を与え、流入境界から250m風下における15m高度の乱流強度σw/uの観測データと計算値を比較し、良い一致を得た。また、ストリートキャニオンの格子点数の変化に対する予測濃度と実測濃度の整合度の変化について検討を行った。その結果、細街路の断面の鉛直方向および道路横断方向の格子点数が共に10以上の場合について計算を行い、実測値と良い一致が得られた。本計算結果から、建物密集地における道路からの近距離拡散を予測する場合には、計算対象地域における乱流強度の再現を確認し、建物の屋根面高さ以下の都市キャノピー内に生じる渦を再現することにより、実測と整合性がかなり高い予測結果が得られることがわかった。都市の自動車排ガスの近距離拡散に関しては、建物によって計算点近傍で発生する渦による拡散が支配する。そのため、CFDモデルにおいては、遠方で発生する乱流は、入力境界条件の中で近似的に扱い、計算点近傍で発生する渦の分解能を上げることが重要であると考えられる。
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