地球大気化学研究室

私たちは、地球大気において重要な気体成分やエアロゾルの計測ならびにモデル技術の開発、生成・反応メカニズムを明らかにする室内実験、地上・船舶・航空機・衛星プラットフォームを用いた時空間変動の観測、排出・輸送・変質・沈着のシミュレーションを行い、それらを通じて対流圏・成層圏の物理・化学プロセスや、大気と海洋・陸域との物質交換を理解し、地球規模大気汚染および気候変動との関係を解析する研究を行っています。また、得られた科学的成果の政策的含意をまとめて、日本および国際的な気候変動・環境の政策立案に活かし、環境面から世界の持続可能性の推進に貢献しています。

研究スタッフ

谷本 浩志
TANIMOTO Hiroshi
室長（兼務）
地球規模大気汚染、大気海洋物質交換、大気化学と持続可能性
猪俣 敏
INOMATA Satoshi
主席研究員
反応性大気微量成分の化学
杉田 考史
SUGITA Takafumi
主幹研究員
成層圏オゾンに関連した化学・物理過程の研究
奈良 英樹
NARA Hideki
主任研究員
アジア・太平洋における温室効果ガスと関連物質の観測と計測機器開発
池田 恒平
IKEDA Kohei
主任研究員
大気化学のモデル研究、大気質と気候変動の相互作用
藤縄 環
FUJINAWA Tamaki
主任研究員
二酸化窒素および二酸化炭素のリモートセンシングと衛星観測データの解析
ミュラー アストリッド
MUELLER Astrid
研究員
地上・船舶・航空機・衛星観測による温室効果ガスと大気汚染物質の観測
リム ヒョングァン
LIM Hyunkwang
特別研究員
GOSAT-GWによる大気汚染物質及び温室効果ガスの観測と解析に関する研究開発
ユーニン ロイストン
UNING Royston
特別研究員
地上及び船舶による大気中及び海洋中における化学成分の観測研究
グエン ドアンティエンチ
NGUYEN Doan Thien Chi
リサーチアシスタント
GOSAT-GW衛星観測の検証に資する計測機器の評価と改良

研究プロジェクト

研究成果

超高精度の「ガス希釈システム」の開発 －大気中の硫化カルボニルを正確に計測する－
中国ブラックカーボン排出量の不確実性によるCMIP6気候モデル計算への影響
液体脂肪酸の光反応による活性酸素の生成-海洋表面やエアロゾル界面の化学の理解に貢献-
東アジア起源のブラックカーボン排出量の検証
中国から排出されるブラックカーボンの主要起源は「家庭」 COVID-19・パンデミック期の排出バランス変化を利用した観測データ解析から
東アジアの大気汚染物質はどのように北極域に運ばれるのか？
雲粒・エアロゾル中のヒドロペルオキシドの「運命」−エアロゾルから溶出する過酸化水素がヒトの健康に悪影響を与える可能性−
大気汚染物質（NO2）との同時観測により燃焼由来のCO2排出量を精度よく推定する新手法を開発
東南アジアの泥炭・森林火災が日本の年間放出量に匹敵するCO2をわずか２か月間で放出：旅客機と貨物船による観測が捉えたCO2放出
貨物船と旅客機の民間協力観測によりCO2の人工衛星観測データを評価する新手法を開発
海洋地球研究船「みらい」の北極圏航海での大気観測：東シベリア大陸棚からメタンは大量に放出されているのか？
中国からのブラックカーボン排出量は過去10年で4割もの大幅減少－IPCC気候モデルへの排出量入力値に見直しが必要－
2009年11月の南米南端におけるオゾン量低下イベントに関する解析
中国大気汚染悪化にも関わらず、日本の大気質が改善していた～気候的要因による2008年以降の越境汚染減少が原因～
南米南端域での成層圏オゾンの比較～地上からのオゾン観測の空白域に寄与するリオ・ガジェゴス～
船舶観測によるインドネシアの泥炭火災に対するメタンの排出係数の推定
北極に運ばれるブラックカーボンはどこからくる？～地上ではロシアから、上空ではアジアからが多いことが判明～
磯の匂いが雲を作る～海洋から大気への硫化ジメチル放出量の実計測に成功～

発表論文

A high-accuracy dynamic dilution method for generating reference gas mixtures of carbonyl sulfide at sub-nanomole-per-mole levels for long-term atmospheric observation
Atmospheric Measurement Techniques, 17, 5187–5200 (2024)
Nara, H., Saito, T., Umezawa, T., Tohjima, Y.
Shipborne observations of black carbon aerosols in the western Arctic Ocean during summer and autumn 2016–2020: impact of boreal fires
Deng, Y., Tanimoto, H., Ikeda, K., Kameyama, S., Okamoto, S., Jung, J., Yoon, Y J., Yang, E J., & Kang, S-H.
Atmospheric Chemistry and Physics (2024)
Improved continuous measurement system for atmospheric total peroxy and total organic nitrate under the high NOx condition
Ohara, N., Shioji, T., Matsumoto, J., Inomata, S., Sakamoto, Y., Kajii, Y., Shiigi, H., & Sadanaga, Y.
Review of Scientific Instruments. 95, 045101 (2024)
Ship- and aircraft-based XCH4 over oceans as a new tool for satellite validation
Müller, A., Tanimoto, H., Sugita, T., Patra, P. K., Nakaoka, S.-I., Machida, T., Morino, I., Butz, A., & Shiomi, K.
Atmospheric Measurement Techniques, 17, 4, 1297–1316 (2024)
The SPARC water vapour assessment II: biases and drifts of water vapour satellite data records with respect to frost point hygrometer records
Kiefer, M., Hurst, D. F., Stiller, G. P., Lossow, S., Vömel, H., Anderson, J., Azam, F., Bertaux, J.-L., Blanot, L., Bramstedt, K., Burrows, J. P., Damadeo, R., Dinelli, B. M., Eriksson, P., García-Comas, M., Gille, J. C., Hervig, M., Kasai, Y., Khosrawi, F., Murtagh, D., Nedoluha, G. E., Noël, S., Raspollini, P., Read, W. G., Rosenlof, K. H., Rozanov, A., Sioris, C. E., Sugita, T., von Clarmann, T., Walker, K. A., & Weigel, K.
Atmospheric Measurement Techniques, 16(19), 4589-4642 (2023)
Evaluation of Black Carbon Concentration Levels and Trends in East Asia from CMIP6 Climate Models: Comparison to Long-Term Observations in Japan and Biases Due to Chinese Emissions
Ikeda, K., Tanimoto, H., Kanaya, Y., Taketani, F., & Matsuki, A.
SOLA, 19, 239−245 (2023)
Measurement report: Stoichiometry of dissolved iron and aluminum as an indicator of the factors controlling the fractional solubility of aerosol iron – results of the annual observations of size-fractionated aerosol particles in Japan
Sakata, K., Sakaguchi, A., Yamakawa, Y., Miyamoto, C., Kurisu, M., & Takahashi, Y.
Atmospheric Chemistry and Physics, 23, 17, 9815–9836 (2023)
鉄含有エアロゾル粒子の排出源および化学的風化過程と鉄の溶解性の関係
坂田昂平, 栗栖美菜子, 高橋嘉夫
地球化学, 57, 108‒126（2023）
成層圏・中間圏の大気化学の諸問題
江口菜穂，山下陽介，秋吉英治，酒井哲，長濱智生，冨川喜弘，中島英彰，杉田考史，坂崎貴俊，斉藤拓也，水野亮
大気化学研究, 48, 048A01 (2023)
Direct Observation and Quantitative Measurement of OH Radical Desorption During the Ultraviolet Photolysis of Liquid Nonanoic Acid
Numadate, N., Saito, S., Nojima, Y., Ishibashi, T., Enami, S., & Hama, T.
J. Phys. Chem. Lett., 13, 35, 8290–8297 (2022)
大気汚染物質群の新たな科学：化学理論の更新と排出－気候変動・健康問題の解決へ向けて
金谷有剛，須藤健悟, Prabir Patra, 坂本陽介, 関谷高志, 藤縄環, 谷本浩志, 江口菜穂, 齋藤尚子, 笠井康子, 出牛真, 佐藤知紘
大気化学研究, 47, 047A03 (2022)
未来の大気化学のための室内実験
江波進一，石塚紳之介，羽馬哲也，猪俣敏
大気化学研究, 47, 047A04 (2022)
Decomposition of multifunctionalized a-alkoxyalkyl-hydroperoxides derived from the reactions of Criegee intermediates with diols in liquid phases
Endo, Y., Sakamoto, Y., Kajii, Y., & Enami, S.
Phys. Chem. Chem. Phys., 24, 11562-11572 (2022)
Aerial (+)-borneol modulates root morphology, auxin signalling and meristematic activity in Arabidopsis roots
Fukuda, K., Uefune, M., Fukaki, H., Yamauchi, Y., Hara-Nishimura, I., Ozawa, R., Matsui, K., Sugimoto, K., Okada, K., Imai, R., Takahashi, K., Enami, S., Wurst, R., & Takabayashi, J.
Biol. Lett. 18: 20210629 (2022)
Improved calibration procedures for the EM27/SUN spectrometers of the COllaborative Carbon Column Observing Network (COCCON)
Alberti, C., Hase, F., Frey, M., Dubravica, D., Blumenstock, T., Dehn, A., Castracane, P., Surawicz, G., Harig, R., Baier, B. C., Bès, C., Bi, J., Boesch, H., Butz, A., Cai, Z., Chen, J., Crowell, S. M., Deutscher, N. M., Ene, D., Franklin, J. E., García, O., Griffith, D., Grouiez, B., Grutter, M., Hamdouni, A., Houweling, S., Humpage, N., Jacobs, N., Jeong, S., Joly, L., Jones, N. B., Jouglet, D., Kivi, R., Kleinschek, R., Lopez, M., Medeiros, D. J., Morino, I., Mostafavipak, N., Müller, A., Ohyama, H., Palmer, P. I., Pathakoti, M., Pollard, D. F., Raffalski, U., Ramonet, M., Ramsay, R., Sha, M. K., Shiomi, K., Simpson, W., Stremme, W., Sun, Y., Tanimoto, H., Té, Y., Tsidu, G. M., Velazco, V. A., Vogel, F., Watanabe, M., Wei, C., Wunch, D., Yamasoe, M., Zhang, L., & Orphal, J.
Atmos. Meas. Tech., 15, 2433–2463 (2022)
Evaluation of anthropogenic emissions of black carbon from East Asia in six inventories: constraints from model simulations and surface observations on Fukue Island, Japan
Ikeda, K., Tanimoto, H., Kanaya, Y., & Taketani, F.
Environmental Science: Atmospheres (2022)
グローバル・ストックテイクに向けた人為起源CO2排出量推定に貢献する衛星観測計画と大気輸送モデル開発の展望
山下陽介, 谷本浩志, 小田知宏
天気, 69, 3-16 (2022)
Decomposition mechanism of α-alkoxyalkyl-hydroperoxides in the liquid phase: temperature dependent kinetics and theoretical calculations
Hu, M., Chen, K., Qiu, J., Lin, Y.-H., Tonokura, K., & Enami, S.
Environ. Sci.: Atmos. (2022)
Versatile and Targeted Validation of Space-Borne XCO2, XCH4 and XCO Observations by Mobile Ground-Based Direct-Sun Spectrometers
Butz, A., Hanft, V., Kleinschek, R., Frey, M. M., Müller, A., Knapp, M., Morino, I., Agusti-Panareda, A., Hase, F., Landgraf, J., Vardag, S., & Tanimoto, H.
Front. Remote Sens. (2022)
衛星による温室効果ガス観測の現状と今後の展望
松永恒雄, 谷本浩志, 大山博史
将来の地球観測への期待
佐藤啓市, 池田恒平, 寺尾有希夫, 山下陽介, 町田敏暢, 谷本浩志
Dominance of the residential sector in Chinese black carbon emissions as identified from downwind atmospheric observations during the COVID-19 pandemic
Kanaya, Y., Yamaji, K., Miyakawa, T., Taketani, F., Zhu, C., Choi, Y., Ikeda, K., Tanimoto, H., Yamada, D., Narita, D., Kondo, Y., & Klimont, Z.
Scientific Reports, 11: 23378 (2021)
Contribution of combustion Fe in marine aerosols over the northwestern Pacific estimated by Fe stable isotope ratios
Kurisu, M., Sakata, K., Uematsu, M., Ito, A., & Takahashi, Y.
Atmos. Chem. Phys., 21, 16027?16050 (2021)
First X-ray Spectroscopic Observations of Atmospheric Titanium Species: Size Dependence and the Emission Source
Sakata, K., Takahashi, Y., Takano, S., Matsuki, A., Sakaguchi, A., & Tanimoto, H.
Environ. Sci. Technol., 55, 16, 10975–10986 (2021)
Effects of Metal Ions on Aqueous-Phase Decomposition of α‑Hydroxyalkyl-Hydroperoxides Derived from Terpene Alcohols
Hu, M., Tonokura, K., Morino, Y., Sato, K., & Enami, S.
Environmental Science and Technology (2021)
Estimation of fire-induced carbon emissions from Equatorial Asia in 2015 using in situ aircraft and ship observations
Niwa, Y., Sawa, Y., Nara, H., Machida, T., Matsueda, H., Umezawa, T., Ito, A., Nakaoka, S., Tanimoto, H., & Tohjima, Y.
Atmos. Chem. Phys., 21, 9455–9473 (2021)
New approach to evaluate satellite-derived XCO2 over oceans by integrating ship and aircraft observations
Müller, A., Tanimoto, H., Sugita, T., Machida, T., Nakaoka, S., Patra, P. K., Laughner, J., & Crisp, D.
Atmos. Chem. Phys., 21, 8255–8271 (2021)
First Concurrent Observations of NO2 and CO2 from Power Plant Plumes by Airborne Remote Sensing
Fujinawa, T., Kuze, A., Suto, H., Shiomi, K., Kanaya, Y., Kawashima, T., Kataoka, F., Mori, S., Eskes, H., & Tanimoto, H.
Geophysical Research Letters, 48, e2021GL092685 (2021)
Fates of Organic Hydroperoxides in Atmospheric Condensed Phases
Enami, S.
The Journal of Physical Chemistry A, 125, 4513-4523 (2021)
Model and Satellite Analysis of Transport of Asian Anthropogenic Pollution to the Arctic: Siberian and Pacific Pathways and Their Meteorological Controls
Ikeda, K., Tanimoto, H., Sugita, T., Akiyoshi, H., Clerbaux, C., & Coheur, P.-F.
Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 126, e2020JD033459 (2021)
Temperature and acidity dependence of secondary organic aerosol formation from α-pinene ozonolysis with a compact chamber system
Deng, Y., Inomata, S., Sato, K., Ramasamy, S., Morino, Y., Enami, S., & Tanimoto, H.
Atmos. Chem. Phys., 21, 5983-6003 (2021)
10 New Insights in Climate Science 2020 - a Horizon Scan
Pihl, E., Alfredsson, E., Bengtsson, M., Bowen, K. J., Broto, V. C., Chou, K. T., Cleugh, H., Ebi, K., Edwards, C. M., Fisher, E., Friedlingstein, P., Godoy-Faúndez, A., Gupta, M., Harrington, A. R., Hayes, K., Hayward, B. M., Hebden, S. R., Hickmann, T., Hugelius, G., Ilyina, T., Jackson, R. B., Keenan, T. F., Lambino, R. A., Leuzinger, S., Malmaeus, M., McDonald, R. I., McMichael, C., Miller, C. A., Muratori, M., Nagabhatla, N., Nagendra, H., Passarello, C., Penuelas, J., Pongratz, J., Rockström, J., Romero-Lankao, P., Roy, J., Scaife, A. A., Schlosser, P., Schuur, E., Scobie, M., Sherwood, A. C., Sioen, G. B., Skovgaard, J., Obregon, E. A. S., Sonntag, S., Spangenberg, J. H., Spijkers, O., Srivastava, L., Stammer, D. B., Torres, P. H. C., Turetsky, M. R., Ukkola, A. M., van Vuuren, D. P., Voigt, C., Wannous, C., & Zelinka, M. D.
Global Sustainability, 4 (2021)
Development of an Algorithm to Retrieve Aerosol Optical Properties Over Water Using an Artificial Neural Network Radiative Transfer Scheme: First Result From GOSAT-2/CAI-2
Shi, C., Hashimoto, M, Shiomi, K., & Nakajima, T.
IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing (2020)
Transdisciplinary Research Priorities for Human and Planetary Health in the Context of the 2030 Agenda for Sustainable Development
Ebi, K. L., Harris, F., Sioen, G. B., Wannous, C., Anyamba, A., Bi, P., Boeckmann, M., Bowen, K., Cissé, G., Dasgupta, P., Dida, G.O., Gasparatos, A., Gatzweiler, F., Javadi, F., Kanbara, S., Kone, B., Maycock, B., Morse, A., Murakami, T., Mustapha, A., Pongsiri, M., Suzán, G., Watanabe, C., & Capon, A.
Int. J. Environ. Res. Public Health, 17, 8890 (2020)
Projecting ozone hole recovery using an ensemble of chemistry-climate models weighted by model performance and independence
Amos, M., Young, P. J., Hosking, J. S., Lamarque, J.-F., Abraham, N. L., Akiyoshi, H., Archibald, A. T., Bekki, S., Deushi, M., Jockel, P., Kinnison, D., Kirner, O., Kunze, M., Marchand, M., Plummer, D. A., Saint-Martin, D., Sudo, K., Tilmes, S., & Yamashita, Y.
Atmospheric Chemistry and Physics 20, 9961-9977 (2020)
Rapid reduction of black carbon emissions from China: evidence from 2009-2019 observations on Fukue Island, Japan
Kanaya, Y., Yamaji, K., Miyakawa, T., Taketani, F., Zhu, C., Choi, Y., Komazaki, Y., Ikeda, K., Kondo, Y. & Klimont, Z.
Atmospheric Chemistry and Physics 20, 6339-6356 (2020)
The SPARC water vapour assessment II: profile-to-profile comparisons of stratospheric and lower mesospheric water vapour data sets obtained from satellites
Lossow, S., Khosrawi, F., Kiefer, M., Walker, K. A., Bertaux, J.-L., Blanot, L., Russell, J. M., Remsberg, E. E., Gille, J. C., Sugita, T., Sioris, C. E., Dinelli, B. M., Papandrea, E., Raspollini, P., Garcia-Comas, M., Stiller, J. P., von Clarmann, T., Dudhia, A., Read, W. G., Nedoluha, G. E., Damadeo, R. P., Zawodny, J. M., Weigel, K., Rozanov, A., Azam, F., Bramstedt, K., Noel, S., Burrows, J. P., Sagawa, H., Kasai, Y., Urban, J., Eriksson, P., Murtagh, D. P., Hervig, M. E., Hogberg, C., Hurst, D. F. & Rosenlof, K. H.
Atmospheric Measurement Techniques 12, 2693-2732 (2019)
Analysis of the Ozone Reduction Event Over the Southern Tip of South America in November 2009
Akiyoshi, H., Kadowaki, M., Nakamura, H., Sugita, T., Hirooka, T., Harada, Y. & Mizuno, A.
Journal of Geophysical Research: Atmospheres 123, 12,523-12,542 (2018)
Decadal shifts in wind patterns reduced continental outflow and suppressed ozone trend in the 2010s in the lower troposphere over Japan
Okamoto, S., Tanimoto, H., Hirota, N., Ikeda, K. & Akimoto, H.
J. Geophys. Res-Atmos. 123 (2018)
Seasonal Response of North Western Pacific Marine Ecosystems to Deposition of Atmospheric Inorganic Nitrogen Compounds from East Asia
Taketani, F., Aita, M. N., Yamaji, K., Sekiya, T., Ikeda, K., Sasaoka, K., Hashioka, T., Honda, M. C., Matsumoto, K. & Kanaya, Y.
Scientific Reports 8:9324 (2018)
Comparison of ozone profiles from DIAL, MLS, and chemical transport model simulations over Rio Gallegos, Argentina, during the spring Antarctic vortex breakup, 2009
Sugita, T., Akiyoshi, H., Wolfram, E., Salvador, J., Ohyama, H. & Mizuno, A.
Atmos. Meas. Tech. 10, 4947-4964 (2017)
Emission factors of CO2, CO and CH4 from Sumatran peatland fires in 2013 based on shipboard measurements
Nara, H., Tanimoto, H., Tohjima, Y., Mukai, H., Nojiri, Y. & Machida, T.
Tellus B 69, 1399047 (2017)
Tagged tracer simulations of black carbon in the Arctic: transport, source contributions, and budget
Ikeda, K., Tanimoto, H., Sugita, T., Akiyoshi, H., Kanaya, Y., Zhu, C. & Taketani, F.
Atmos. Chem. Phys. 17, 10515-10533 (2017)
A review of atmospheric chemistry observations at mountain sites
Okamoto, S. & Tanimoto, H.
Progress in Earth and Planetary Science 3:34 (2016)
MIPAS IMK/IAA CFC-11 (CCl3F) and CFC-12 (CCl2F2) measurements: accuracy, precision and long-term stability
Eckert, E., Laeng, A., Lossow, S., Kellmann, S., Stiller, G., von Clarmann, T., Glatthor, N., Hopfner, M., Kiefer, M., Oelhaf, H., Orphal, J., Funke, B., Grabowski, U., Haenel, F., Linden, A., Wetzel, G., Woiwode, W., Bernath, P. F., Boone, C., Dutton, G. S., Elkins, J. W., Engel, A., Gille, J. C., Kolonjari, F., Sugita, T., Toon, G. C. & Walker, K. A.
Atmos. Meas. Tech. 9, 3355-3389 (2016)