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越境汚染

越境汚染 2013/02/25 08:42
たばこの煙のPM2.5「中国並み」 専門家、対策訴え
http://www.asahi.com/tech_science/update/0223/TKY201302230036.html

ピーエムニーテンゴ 【英】Particulate Matter 2.5 [略]PM2.5
http://www.eic.or.jp/ecoterm/?act=view&serial=2234

日本国内での最近のPM2.5高濃度現象について
http://www.nies.go.jp/whatsnew/2013/20130221/20130221.html
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図1. 西日本4地域における日平均PM2.5濃度の平均値および最大値

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図2. 全国の測定局におけるPM2.5濃度の有効測定局数と環境基準値(1日平均値35μg/m3)を 超過した測定局数。なお有効測定局とは1日に20時間以上PM2.5濃度の測定が行われた 局を指します。

③ 全国の測定局における環境基準値超過日数の地点分布を見ると、環境基準値を超過した測定局が多かったのは九州、中四国、近畿等の地域でした。
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図3.2013年1月1日から2月5日における、測定局でのPM2.5濃度環境基準値(1日平均値35μg/m3)超過日数分布

④ 全国の測定局における環境基準値超過率(= 超過局・日数/有効測定局・日数)について、2011年から2013年の各1月の結果を比較すると、西日本では2013年は2012年とほぼ同程度であることがわかりました。

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表1.環境基準値(1日平均値35μg/m3)超過率の2011-2013年の各1月の比較。中部以東を 東日本、近畿以西を西日本としました。対象測定局は各年で異なります。

⑤ 環境基準値超過局が多かった4日間におけるPM2.5高濃度地域は、1月13日は九州中部・瀬戸内・近畿・関東北部、1月30 日は九州北部・北陸、1月31日は九州北部・瀬戸内、2月1日は九州中部・瀬戸内・東海でした。これらの結果から、主として九州北部や瀬戸内地域などの西 日本で高濃度が発生し、東海や関東北部でも都市域スケールで高濃度になったと考えられます。
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図4. 測定局で観測された日平均PM2.5濃度の水平分布

⑥ 日本列島西端に位置する福江島観測サイト(長崎県五島列島)において国立環境研究所が測定したPM1.0相当の粒子状物質の成分5種の濃度を見ると、5成分合計のうち、硫酸塩粒子が約半分、有機粒子が約3分の1を占めており、これらはPM2.5においても主要な成分であったことが推定されます。

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図5. 福江島におけるPM1.0相当の粒子状物質の成分別濃度 (μg/m3)。 測定された5成分の 総計濃度は、PM2.5濃度の約67%を占めています。また、5成分中、硫酸塩が約48%、有機物 が約35%を占めており、硝酸塩、アンモニウム、塩化物は少ないことがわかります。なお、 PM1.0とは粒径1.0μm以下の粒子を意味します。

① 環境基準値超過局が多かった1月13日、30日、31日、2月1日におけるシミュレーションモデルで計算されたPM2.5地上濃度と地上風(いずれも日平均値)の結果から、これらの日には、大陸で発生したと考えられるPM2.5の高濃度気塊が北東アジアの広域を覆い、その一部が日本列島の一部に及んでいる様子が伺えます。

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図6. シミュレーションモデルで計算されたPM2.5地上濃度と地上風。図中の矢印は向きと長さで 風向風速を表し、色は青(10μg/m3)から赤(140μg/m3)でPM2.5濃度を示します。

②  PM2.5(およびSPM)の観測値とモデル(WRF-CMAQ)による計算値をもとに、日本の8地域における2013年1月5日~2013年1月31日のPM2.5濃度平均値の東西変化を解析しました。その結果、観測値と計算値ともに西高東低の分布を示しており、大陸からの越境汚染の影響が示唆されました。このモデルの結果は、他のモデル(CFORS)の結果と整合的です。

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図7. 日本の8地域におけるPM2.5、SPM濃度の観測値とPM2.5濃度のモデル計算値(2種類のモデル)。観測値も計算値も2013年1月5日-31日の期間平均値です(単位はμg/m3)。
③ 以上のシミュレーション結果は観測されたPM2.5濃度の基本的な時空間変動の特徴をほぼ捉えているものの、その再現性は必ずしも十分ではありません。例えば、図7で示すように、モデル値は実測値よりも5~10μg/m3程度、過小評価しています。従って、今後、シミュレーションモデルを改良した上で越境汚染の影響について定量的な解析を行う必要があります。
④ 【日本におけるPM2.5濃度の概況について】で示したように、西日本で広域的に高濃度のPM2.5が観測されたことや九州西端の離島(長崎県福江島)でも高濃度の微小粒子状物質が観測されたこと、上述したように東アジアスケールのシミュレーションの結果によって北東アジアにおける広域的なPM2.5汚染の一部が日本にも及んでいることを総合的に判断すると、本年1月から2月初めのPM2.5の高濃度現象には大陸からの越境大気汚染による影響があったものと考えられます。
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