Development of the RAQM2 aerosol chemical transport model and predictions of the Northeast Asian aerosol mass, size, chemistry, and mixing type

エアロゾル化学輸送モデルRAQM2の開発と北東アジアのエアロゾル質量,形状,化学形態及び混合状態の予測

梶野 瑞王*; 猪俣 弥生*; 佐藤 啓市*; 植田 洋匡*; Han, Z.*; An, J.*; 堅田 元喜; 出牛 真*; 眞木 貴史*; 大島 長*; 黒川 純一*; 大原 利眞*; 高見 昭憲*; 畠山 史郎*

Kajino, Mizuo*; Inomata, Yayoi*; Sato, Keiichi*; Ueda, Hiromasa*; Han, Z.*; An, J.*; Katata, Genki; Deushi, Makoto*; Maki, Takashi*; Oshima, Naga*; Kurokawa, Junichi*; Ohara, Toshimasa*; Takami, Akinori*; Hatakeyama, Shiro*

北東アジア領域の大気汚染を再現するために、新しいエアロゾル化学輸送モデルRAQM2を開発した。単純化したエアロゾル動力学モデルとガス・粒子転換の完全動的解法をモデルに導入した。大気エアロゾルの性状を厳密に考慮するために、エアロゾルの粒径を4つのカテゴリに分類して計算する分類法を適用し、2006年の1年間について北東アジアの大気拡散シミュレーションを実施した。計算値と観測値の比較によると、主要な人為及び自然起源の大気中無機物質の広域輸送プロセスをファクター2から5の精度で再現した。計算された質量ベースの粒径分布と化学組成は、観測結果と一致した。辺戸岬での比較によると、冬季には累積モードのエアロゾルに凝縮したHSOガスが主要であったが、夏季にはエイトケン・累積モードのエアロゾルと混合した非海塩由来のSOが主要であった。エアロゾルの混合形態は光学的性質と雲の凝縮活性化を変化させるため、このプロセスの厳密な予測と検証がエアロゾル・雲・放射相互作用研究において必要不可欠である。

A new aerosol chemical transport model, Regional Air Quality Model 2 (RAQM2), was developed to simulate Asian air quality. We implemented a simple version of a modal-moment aerosol dynamics model and achieved completely dynamic solution of a gas-to-particle mass transfer over a wide range of aerosol diameters from 1 nm to super micro m. To consider a variety of atmospheric aerosol properties, a category approach is utilized: aerosols are distributed into 4 categories, Aitken, accumulation, soot aggregates, and coarse mode. A regional-scale simulation was performed for the entire year of 2006, covering Northeast Asian region. Statistical analysis showed the model reproduced the regional-scale transport and transformation of the major inorganic anthropogenic and natural air constituents within factors of 2 to 5. Modeled size distributions of total weight and chemical components were consistent with the observations, indicating simulations of aerosol mixing types were successful.