Neutralization of acid rain by yellow-sand in East Asia; A Numerical study

東アジアにおける酸性雨の黄砂による中和作用; 数値解析的研究

寺田 宏明   ; 植田 洋匡*; Wang, Z.*

Terada, Hiroaki; Ueda, Hiromasa*; Wang, Z.*

東アジアにおける酸性雨の黄砂による中和作用について大気質予測モデリングシステム(AQPMS)を用いて調べた。AQPMSは移流, 拡散, 気相・液相化学, 乾性・湿性沈着を考慮している。また砂塵発生の情報を得るために新しい黄砂の巻き上げ過程モジュールが考案された。これは、既存のサハラ砂漠やオーストラリアの砂漠のためのものとは異なり、三つの重要な予測要素(摩擦速度, 地表面温度, 支配的気象条件)を考慮しておりAQPMSと連結されている。モデルの検証として、雨のpH値や硫酸・硝酸イオン濃度, ガス状汚染物質の地表面濃度の1995年4月の予測結果を大気汚染測定局での観測値と比較し妥当な結果を得た。このAQPMSにより黄砂の化学的寄与に関する感度実験を行った結果、降水の黄砂による強い中和作用の存在が示された。これによって中国北部での月平均降水pH値は0.6から1.8上昇し、一方黄砂の飛散域ではない中国南部では0.1以下の上昇にとどまることが示された。また韓国, 日本においても黄砂による中和は0.1から0.2のpHの上昇をもたらすことが示唆された。

The neutralization of acid rain by yellow-sand in East Asia was investigated numerically by an Air Quality Prediction Modeling System (AQPMS). AQPMS consists of advection, diffusion, dry and wet deposition, gas-phase chemistry and the liquid-phase chemistry. Different from the previous ones for Sahara and Australian deserts, a new deflation module of the yellow-sand was designed here, and this module was linked to the AQPMS. Firstly, for model validation, predicted various values were compared with measured values at atmospheric monitoring stations, and a reasonable agreement was obtained for April 1995. Secondly, a sensitivity experiment about chemical effects of yellow-sand was made and the result of it exhibited a strong neutralization of the precipitation by the yellow-sand. The monthly mean pH values in the northern China showed a remarkable increase of 0.6-1.8 by neutralization effect of the yellow-sand, while the increases in the southern China were less than 0.1. Even in Korea and Japan the yellow-sand caused the increase of the pH value of rain by 0.1-0.2.