日本語要旨

地上の NO₂ 濃度は地上観測網から把握されているが，地上よりも上層，特に大気境界層内の NO₂ 汚染状況の理解は今まで限定的であった．本研究では千葉県内の地上観測網，千葉大学設置の多軸差分吸収分光法（MAX-DOAS 法）による上層（0〜1 km）のNO₂ 計測，さらにキロメートルスケール（1.3 km）の空間解像度を有する大気環境モデリングから，首都圏の地上・上層の NO₂ 汚染状況を解明することに迫った．

研究対象は 2015 年秋季の集中観測期間（2015 年 11 月 9〜23 日；千葉キャンペーン2015）とした．モデルはキャンペーン期間中の地上・上層の NO₂ 濃度の空間分布や時間変化だけでなく，夜間に高く，日中に低くなる日内変動もおよそ捉えることができていた．期間中に観測された高濃度NO₂ は，夜間に高くなるケースと，日中に濃度低下せずに高濃度となるケースの 2 つの場合があった．いずれも風が停滞した気象場が要因として考えられたが，後者については，曇天下で境界層高度が低いことも影響していた．日平均し たモデル結果をもとに，地上・上層の NO₂ 濃度の対応関係を見てみると，両者は強い相関関係をもっており，清浄日（地上観測値で 5 ppbv 前後）や汚染日（同 15 ppbv 前後）を問わず，上層 NO₂ 濃度は地上 NO₂ 濃度の 0.4〜0.5 倍に相当することが示された．時刻別に同様の解析を行うと，その対応値は日中に高く，夜間に低いことが示された．地上 観測網と MAX-DOAS 法，大気環境モデリングを連携した本研究を通じて，首都圏の地上・上層の NO₂ 汚染の対応関係が明らかとなった．