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JAPAN AUTO-OIL PROGRAM
JATOP第2回成果発表会
大気企画WG報告
-PM2.5将来推計結果 –
大気企画WG
茶谷 聡
2012年3月9日
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JATOP大気改善研究の経緯
2222
< 日本の大気環境の課題日本の大気環境の課題日本の大気環境の課題日本の大気環境の課題 >• 沿道NO2
• 微小粒子状物質(二次生成粒子含むPM2.5)
1. 沿道NO2将来推計結果
2. PM2.5予測精度向上への取り組み
(第1回、2010.6.25)
(本日)
1. 広域広域広域広域PM2.5将来推計結果将来推計結果将来推計結果将来推計結果
2. JATOP5ヵ年の研究成果ヵ年の研究成果ヵ年の研究成果ヵ年の研究成果
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広域大気
シミュレー
ション
計算条件の最適化
モデルの改良
(必要に応じて)
2008年度夏季観測/2009年度冬季観測PM2.5の成分と高濃度メカニズムの解明
炭素成分の大気中の挙動の明確化
個別VOC観測
N2O5-HNO3観測
微小粒子成分連続観測
実車チャンバ実験
自動車EI更新
自動車以外EI(G-BEAMS)
排出量組成データベース
気象モデル再現性の向上
植物VOCインベントリ構築
再現性向上に向けたJATOPの取り組み
3333
プログラム全面更新プログラム全面更新プログラム全面更新プログラム全面更新
細街路配分改良細街路配分改良細街路配分改良細街路配分改良
排出係数見直し排出係数見直し排出係数見直し排出係数見直し
新規発生源追加新規発生源追加新規発生源追加新規発生源追加
LPGLPGLPGLPGを含むを含むを含むを含む
排気組成計測排気組成計測排気組成計測排気組成計測
排出量独自計測排出量独自計測排出量独自計測排出量独自計測
推計システム完成推計システム完成推計システム完成推計システム完成
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4444
PM2.5研究の背景
一般局(都市)
自排局
環境基準環境基準環境基準環境基準一般局(非都市)
微小粒子状物質(PM2.5)に対する環境基準の設定(2009年9月)
< PM2.5に関する課題(微小粒子状物質環境基準専門委員会報告より) >
• 微小粒子状物質やその原因物質の排出状況の把握
• 排出インベントリの作成
• 大気中の挙動や二次生成機構の解明
• より効果的な対策について検討
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実施内容概要
5555
• 排出量インベントリの構築と2005年度のPM2.5濃度の再現性評価
• 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020年度のPM2.5濃度予測
• 2020年度のPM2.5濃度に対する発生源の感度解析
• 第1回JATOP成果発表会当時の計算結果を比較参照
解析対象地域
自動車NOx・PM法対策地域+東京23区
大阪・兵庫圏 愛知・三重圏 首都圏 東京23区
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報告内容
6666
1. シミュレーションの概要
2. 現在・将来排出量推計
3. 2005年度PM2.5濃度再現性評価
4. 2020年度PM2.5濃度予測
5. 2020年度PM2.5発生源感度解析
6. まとめ
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7777
1. シミュレーションの概要
2. 現在・将来排出量推計
3. 2005年度PM2.5濃度再現性評価
4. 2020年度PM2.5濃度予測
5. 2020年度PM2.5発生源感度解析
6. まとめ
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大気汚染現象と広域大気質シミュレーション
8888
遠距離からも
輸送される
汚染物質
O3SO2PM
大きな風の流れ
反応に大きく影響する
天候・気温・湿度条件
さまざまな
一次汚染物質の
発生源と時空間分布
時間経過
NO3- Nitrate
SO2 Sulfate
VOCが酸化に寄与 OC
主にNH3と粒子化
SO42-光解離
O3
NO2NO
O3生成生成生成生成 無機二次粒子生成無機二次粒子生成無機二次粒子生成無機二次粒子生成
O原子→O3
有機二次粒子生成有機二次粒子生成有機二次粒子生成有機二次粒子生成
複雑な反応・除去過程
NO・NO2VOC、PMSO2
マルチスケールマルチスケールマルチスケールマルチスケール
大気質予測モデル大気質予測モデル大気質予測モデル大気質予測モデル
気象モデル気象モデル気象モデル気象モデル
排出量インベントリ排出量インベントリ排出量インベントリ排出量インベントリ
広域大気質モデル広域大気質モデル広域大気質モデル広域大気質モデル
O3NO NO2 PM
沿道大気質モデル
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シミュレーションの構成
9999
広域大気質モデル
CMAQ v4.7.1
自動車排出量自動車排出量自動車排出量自動車排出量
推計モデル推計モデル推計モデル推計モデル
JATOP
自動車以外排出量自動車以外排出量自動車以外排出量自動車以外排出量
推計システム推計システム推計システム推計システム
G-BEAMS
生物起源生物起源生物起源生物起源VOC推計モデル推計モデル推計モデル推計モデル
JATOP++++MEGAN
気象モデル
WRF v3.3.1
組成・粒径分解組成・粒径分解組成・粒径分解組成・粒径分解
JATOP
船舶排出量
海技研
火山排出量
気象庁 他
東アジア排出量
INTEX-BREAS(NH3のみ)
汚染物質濃度汚染物質濃度汚染物質濃度汚染物質濃度
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JATOP自動車排出量推計モデル
10101010
テールパイプエミッションテールパイプエミッションテールパイプエミッションテールパイプエミッション(走行時(走行時(走行時(走行時/始動時)始動時)始動時)始動時)
タイヤ磨耗・巻上粉じんタイヤ磨耗・巻上粉じんタイヤ磨耗・巻上粉じんタイヤ磨耗・巻上粉じん
国内総交通量(自動車輸送統計)
幹線道路交通量幹線道路交通量幹線道路交通量幹線道路交通量
(道路交通センサス調査)(道路交通センサス調査)(道路交通センサス調査)(道路交通センサス調査)
細街路交通量細街路交通量細街路交通量細街路交通量
(輸送統計との差分)(輸送統計との差分)(輸送統計との差分)(輸送統計との差分)
各種エバポエミッション各種エバポエミッション各種エバポエミッション各種エバポエミッション
平均車速平均車速平均車速平均車速
各種排出係数各種排出係数各種排出係数各種排出係数車種構成車種構成車種構成車種構成 /保有台数データ保有台数データ保有台数データ保有台数データ
ハイエミッター車両率ハイエミッター車両率ハイエミッター車両率ハイエミッター車両率
活動量データ活動量データ活動量データ活動量データ(始動時刻(始動時刻(始動時刻(始動時刻/駐車時間帯など)駐車時間帯など)駐車時間帯など)駐車時間帯など)
==== +
幹線道路排出量幹線道路排出量幹線道路排出量幹線道路排出量 細街路排出量細街路排出量細街路排出量細街路排出量
始動時始動時始動時始動時
駐車時駐車時駐車時駐車時
排出量排出量排出量排出量
0
2000
4000
6000
8000
億km
台/年
乗用車
軽乗用車
小型貨物車
普通貨物車
軽貨物車バス
二輪車(推計)
特種車
![Page 11: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/11.jpg)
自動車以外排出量推計(G-BEAMS)
11111111
11
活動量データ活動量データ活動量データ活動量データ
排出調査データ排出調査データ排出調査データ排出調査データ・MAP調査・PRTR
・エネルギー統計
・業界便覧・自主行動計画 etc,
時間配分(月別時間配分(月別時間配分(月別時間配分(月別, 時間別)時間別)時間別)時間別)%
12
%
24Emission on the specific time =
Annual x AF(Monthly) x AF(Daily) x AF(Hourly)
大気モデル
入力データ
※妥当性の検証、および直接
データとして利用予定
TA(x)
推計結果集計推計結果集計推計結果集計推計結果集計
・物質別発生源ベース集計・GIS等で結果確認
推計結果集計推計結果集計推計結果集計推計結果集計
・物質別発生源ベース集計・GIS等で結果確認
%
5
推計用DB推計用DB推計用DB推計用DB
推計処理推計処理推計処理推計処理
集計・結果確認集計・結果確認集計・結果確認集計・結果確認
ファイル出力ファイル出力ファイル出力ファイル出力ファイル出力ファイル出力ファイル出力ファイル出力
放出点配分(高さ区分)放出点配分(高さ区分)放出点配分(高さ区分)放出点配分(高さ区分)
Point 1
Point 2
Point 3
排出係数排出係数排出係数排出係数
・EF-JASS・原単位データブック
・業界報告値・行政調査 etc,
空間配分係数空間配分係数空間配分係数空間配分係数
・人口
・工業出荷額
・従業員数・土地利用形態 etc,
時間配分係数時間配分係数時間配分係数時間配分係数
※活動パターンを
仮定
(月次は一部統計
ベース)
※業種別にまとめた煙突
データの分布を適用予定
排出量推計排出量推計排出量推計排出量推計
活動量活動量活動量活動量*排出係数排出係数排出係数排出係数
空間配分空間配分空間配分空間配分
ダウンスケーリングダウンスケーリングダウンスケーリングダウンスケーリング
都道府県都道府県都道府県都道府県
→市区町村→市区町村→市区町村→市区町村
→メッシュ)→メッシュ)→メッシュ)→メッシュ)
*G-BEAMS: Georeference-Based Emission Activity Modeling System国立環境研究所との共同開発、データ公開中
![Page 12: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/12.jpg)
基礎
放出量
葉重量
(資源量)
基礎
放出量
生物起源BVOC排出量推計
12121212
実測と国内独自データに基づく
優占優占優占優占8樹種(樹種(樹種(樹種(45%)は実測)は実測)は実測)は実測その他は、文献値(国内樹種を抽出)その他は、文献値(国内樹種を抽出)その他は、文献値(国内樹種を抽出)その他は、文献値(国内樹種を抽出)
リーフ・チャンバー法
ブランチ・エンクロージャー法
活動係数BVOC放出量
国内事情に合わせて独自に取得国内事情に合わせて独自に取得国内事情に合わせて独自に取得国内事情に合わせて独自に取得
広葉樹・針葉樹広葉樹・針葉樹広葉樹・針葉樹広葉樹・針葉樹
イソプレン・モノテルペン・セスキテルペンイソプレン・モノテルペン・セスキテルペンイソプレン・モノテルペン・セスキテルペンイソプレン・モノテルペン・セスキテルペン
樹木以外樹木以外樹木以外樹木以外
その他その他その他その他VOCVOCVOCVOC 葉面積 活動係数BVOC放出量
アメリカNCAR開発の推計モデルMEGANとデフォルトデータを使用
![Page 13: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/13.jpg)
シミュレーションの対象領域
13131313
東アジア東アジア東アジア東アジア 日本日本日本日本 関東関東関東関東
水平座標系ランベルト正角円錐座標系
基準緯度30N、60N、基準経度140E
WRFグリッド数 157×123×29 123×123×29 77×97×29
CMAQメッシュ数 144×110×22 110×110×22 60×70×22
メッシュサイズ 40×40km 20×20km 5×5km
鉛直座標系 σ - P座標 最上層100hPa(約16776m)
最下層高さ 約31m
![Page 14: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/14.jpg)
14141414
1. シミュレーションの概要
2. 現在・将来排出量推計
3. 2005年度PM2.5濃度再現性評価
4. 2020年度PM2.5濃度予測
5. 2020年度PM2.5発生源感度解析
6. まとめ
![Page 15: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/15.jpg)
現在・将来排出量推計概要
15151515
推計年度:2005年、2020年
発生源 将来シナリオ仮定
自動車
国土交通省による将来交通需要推計よりOD交通量を都道府県別に集計し、2020年に内挿環境省による2020年の保有台数予測を反映新車代替に関し、新車代替に関し、新車代替に関し、新車代替に関し、3シナリオを設定シナリオを設定シナリオを設定シナリオを設定
a : 平均車齢・平均使用年数の増加傾向を考慮b : 2010年時点の平均車齢・平均使用年数c : bよりも積極的に代替
自動車以外
a(高位)、(高位)、(高位)、(高位)、b(中位)、(中位)、(中位)、(中位)、c(低位)の(低位)の(低位)の(低位)の3シナリオを設定シナリオを設定シナリオを設定シナリオを設定
燃焼 : 燃料需要構造、生産指標、新規技術導入を考慮作業機械 : 規制車種代替を考慮蒸発 : 排出係数の不確実性考慮
船舶海技研2020年予測値(新規建造船対策低減効果)を採用1シナリオのみ
BVOC・火山東アジア
2005年と同じと仮定
![Page 16: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/16.jpg)
自動車・自動車以外排出量分布
16161616
自動車 NOx 自動車以外 NOx
• 自動車は都市部と幹線道路の高排出量を詳細に表現
• 自動車以外は都市部と大規模煙源の高排出量を詳細に表現
小
大
小
大
![Page 17: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/17.jpg)
050
100150200250300350
'05 a b cN
MV
OC
(Gg
/y)
HSL
DBL
RL
タイヤ
巻き上げ
二輪始動
二輪走行
LPG始動
LPG走行
D始動
D走行
G始動
G走行
0
200
400
600
800
1000
'05 a b c
NO
x (k
t/y)
NOx
-74
-54
-76
'20
010203040506070
'05 a b c
PM
2.5
(kt/y
)
PM2.5
-73-67 -74
'20
050
100150200250300350
'05 a b c
NM
VO
C (k
t/y)
NMVOC
-81-73
-82
'20
00.20.40.60.8
11.21.41.6
'05 a b c
SO
x (k
t/y)
SOx-14-12 -15
'20
0
5
10
15
20
'05 a b c
NH
3(k
t/y)
NH3
-85-70
-90
'20
全国自動車排出量総量
17171717
(数値は対2005年変化率%)
• 既定の排気規制により、2005年から2020年にかけて排出量が大幅に減少
• 新車代替の想定によって将来排出量推計値が大きく変化
a : 平均車齢・平均使用年数の増加傾向を考慮b : 2010年時点の平均車齢・平均使用年数c : bよりも積極的に代替
![Page 18: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/18.jpg)
0500
10001500200025003000
'05 b
CO
(Gg/
y)
民生VOCエアゾール防虫剤調理喫煙野焼き溶剤塗料燃料蒸発工業プロセス小型焼却炉廃棄物焼却航空機械業務家庭製造業建設業鉱業水産業農林業都市ガス製造業地域熱供給電気業
0
100
200
300
400
500
600
700
'05
NH
3(G
g/y)
排水処理(し尿)
化学肥料製造
ペット犬
発汗・呼吸
土壌
化学肥料施肥
家畜
0200400600800
1000120014001600
'05 a b c
NO
x (k
t/y)
NOx-8
+4
-21
'20
0
20
40
60
80
100
'05 a b cP
M2
.5(k
t/y)
PM2.5-7-1
-15
'20
0
500
1000
1500
2000
'05 a b c
NM
VO
C (k
t/y)
NMVOC
-30-13
-42
'20
0
200
400
600
800
1000
1200
'05 a b c
SO
x (k
t/y)
SOx
0+9
-11
'20
0100200300400500600700
'05 a b c
NH
3(k
t/y)
NH3
0
'20
00
全国自動車以外排出量総量
18181818
(数値は対2005年変化率%)
• 自動車に比べると排出量変化は小幅
• NMVOCは規制の効果により3割程度減少、シナリオ間の違いも大
a : 高位b : 中位c : 低位
![Page 19: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/19.jpg)
生物起源VOC排出量分布
19191919
MEGANデフォルト
JATOP++++
MEGAN
イソプレン モノテルペン セスキテルペン
• MEGANデフォルトに比ベ、排出量の詳細分布とセスキテルペン排出量の違いが顕著
![Page 20: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/20.jpg)
050100150200250300350400450500
年総量
モノテルペン
(Gg/
y)
系列1
系列2
0
5
10
15
20
25
4 6 8 10 12 2
イソプレン
(t/d
ay)
月
イソプレン
00.511.522.533.54
4 6 8 10 12 2
モノテル
ペン
(t/d
ay)
月
MEGANデフォルト
JATOP+MEGAN
モノテルペンモノテルペン
0
500
1000
1500
2000
年総量
イソプレン
(kt/y
)
00.5
11.5
22.5
33.5
4
4 6 8 10 12 2
モノテルペン
(t/d
ay)
月
モノテルペンモノテルペン
0
100
200
300
400
500
年総量
モノテル
ペン
(kt/y
)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
4 6 8 10 12 2
セスキテル
ペン
(t/d
ay)
月
セスキテルペン
0
50
100
150
200
250
300
年総量
セスキテル
ペン
(kt/y
)
全国生物起源VOC排出量総量
20202020
• MEGANデフォルトに比べるとセスキテルペンの排出量が大幅に増加しイソプレンもやや増加
![Page 21: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/21.jpg)
0100020003000400050006000
'05
NM
VO
C (G
g/y)
生物起源
非燃焼NH3
非燃焼蒸発
バイオマス
自動車以外燃焼
巻き上げ・タイヤ
自動車排気蒸発
非燃焼NH30
500
1000
1500
2000
2500
'05 a b c
NO
x (k
t/y)
NOx
-37-21
-45
'20
020406080
100120140160
'05 a b cP
M2
.5(k
t/y)
PM2.5
-37-31
-41
'20
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
'05 a b c
NM
VO
C (k
t/y)
NMVOC-14-8
-17
'20
0
200
400
600
800
1000
1200
'05 a b c
SO
x (k
t/y)
SOx
0+9-11
'20
0100200300400500600700
'05 a b c
NH
3(k
t/y)
NH3-3-2 -4
'20
全国全発生源排出量総量
21212121
(数値は対2005年変化率%)
• SOx、NH3を除き排出量が減少
• 自動車排気蒸発の寄与はいずれも縮小
(自動車)a : 平均車齢・平均使用年数の増加傾向を考慮b : 2010年時点の平均車齢・平均使用年数c : bよりも積極的に代替
(自動車以外)a : 高位b : 中位c : 低位
![Page 22: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/22.jpg)
0100020003000400050006000
'05
NM
VO
C (G
g/y)
生物起源
非燃焼NH3
非燃焼蒸発
バイオマス
自動車以外燃焼
巻き上げ・タイヤ
自動車排気蒸発
非燃焼NH30
2
4
6
8
10
12
'05 a b c
SO
42-(k
t/y)
SO42-
-2-11 -18
'20
0
10
20
30
40
50
'05 a b c
EC
(kt/y
)
EC
-46-56 -61
'20
05
10152025303540
'05 a b c
OA
(kt/y
)
OA
-39-45 -47
'20
0
10
20
30
40
50
60
'05 a b cその
他(k
t/y)
その他
-14-18 -23
'20
020406080
100120140160
'05 a b c
PM
2.5
(kt/y
)
その他OAECSO42-
'20
SO42-
全国PM2.5成分別排出量総量
22222222
• PM2.5一次排出量中の主成分はEC、OA、「その他」
• EC、OAは大幅に減少し自動車寄与が縮小、「その他」の減少幅は小
(数値は対2005年変化率%)
(有機粒子)
「その他」モデルに入力するSO4
2-、
NO3-、EC、OA以外の
一次排出粒子成分
![Page 23: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/23.jpg)
東アジア・火山・船舶排出量分布
23232323
小
大
小
大
十勝岳
樽前山
浅間山
三宅島阿蘇山
桜島薩摩硫黄島口永良部島
諏訪之瀬島
東アジア(INTEX-B)NOx
船舶NOx
火山SOx
![Page 24: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/24.jpg)
24242424
1. シミュレーションの概要
2. 現在・将来排出量推計
3. 2005年度PM2.5濃度再現性評価
4. 2020年度PM2.5濃度予測
5. 2020年度PM2.5発生源感度解析
6. まとめ
![Page 25: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/25.jpg)
PM2.5日平均濃度時系列比較(日本領域)
25252525
• インベントリやモデルの改善により計算値が上昇し観測値に接近
• 日変動傾向を概ね再現しているが、初冬季の高濃度ピークは過大評価
0
20
40
60
80
PM
2.5(µ
g/m
3 ) 観測値
計算値
計算値(旧)
大阪
0
20
40
60
80
PM
2.5
(µg
/m3) 尼崎
0
20
40
60
80
4/1 5/1 6/1 7/1 8/1 9/1 10/1 11/1 12/1 1/1 2/1 3/1
PM
2.5
(µg
/m3) 箆岳(宮城)
![Page 26: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/26.jpg)
0
20
40
60
80
PM
2.5(µ
g/m
3 ) 観測値
計算値
計算値(旧)
川崎
0
20
40
60
80
PM
2.5
(µg
/m3) 町田
0
20
40
60
80
4/1 5/1 6/1 7/1 8/1 9/1 10/1 11/1 12/1 1/1 2/1 3/1
PM
2.5
(µg
/m3) 綾瀬
PM2.5日平均濃度時系列比較(関東領域)
26262626
• インベントリやモデルの改善により計算値が上昇し観測値に接近
• 初冬季の高濃度ピークを過大評価、濃度上昇が不十分なピークも存在
![Page 27: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/27.jpg)
PM2.5月・年平均濃度時系列比較
27272727
0
10
20
30
40
4 5 6 7 8 9 101112 1 2 3
PM
2.5
(µg/
m3 )
観測値
計算値
計算値(旧)
大阪
20.6
20.4
0
5
10
15
20
25
年平均
PM
2.5
(µg/
m3 )
0
10
20
30
40
4 5 6 7 8 9 101112 1 2 3
PM
2.5
(µg/
m3 ) 尼崎
22.4
21.1
15.2
0
5
10
15
20
25
年平均
PM
2.5
(µg/
m3 )
0
10
20
30
40
4 5 6 7 8 9 101112 1 2 3
PM
2.5
(µg/
m3 ) 箆岳
12.8
12.7
8.5
0
5
10
15
20
25
年平均
PM
2.5
(µg/
m3 )
0
10
20
30
40
4 5 6 7 8 9 101112 1 2 3
PM
2.5
(µg/
m3 ) 川崎
19.7
20.2
0
5
10
15
20
25
年平均
PM
2.5
(µg/
m3 )
0
10
20
30
40
4 5 6 7 8 9 101112 1 2 3
PM
2.5
(µg/
m3 ) 町田
19.7
16.8
12.1
0
5
10
15
20
25
年平均
PM
2.5
(µg/
m3 )
0
10
20
30
40
4 5 6 7 8 9 101112 1 2 3
PM
2.5
(µg/
m3 ) 綾瀬
21.3
19.1
14.3
0
5
10
15
20
25
年平均
PM
2.5
(µg/
m3 )
• インベントリやモデルの改善により年・月平均濃度の再現性が向上
• 春~夏季はやや過小評価
![Page 28: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/28.jpg)
02468
101214161820
観測値 計算値 観測値 計算値 観測値 計算値
PM
2.5(µ
g/m
3 )
OA
EC
Na+
NH4+
Cl-
NO3-
SO42-
堺 長久手 騎西
Na+
SO42-
NO43-
Cl-NH4
+
PM2.5主要成分年平均濃度比較
28282828
観測値と計算値の成分別内訳に差異
(無機成分は過大、炭素成分は過小)
<課題>
� PM2.5一次排出量中の組成比率
� 大気中でのNO3-、OAの二次生成
大阪府立大学(堺)、豊田中研(長久手)、環境科学国際センター(騎西)提供データとの比較
PM2.5成分濃度観測データの充実とシミュレーションのさらなる検証が必要
![Page 29: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/29.jpg)
29292929
1. シミュレーションの概要
2. 現在・将来排出量推計
3. 2005年度PM2.5濃度再現性評価
4. 2020年度PM2.5濃度予測
5. 2020年度PM2.5発生源感度解析
6. まとめ
![Page 30: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/30.jpg)
PM2.5年平均濃度分布変化
30303030
(µg/m3)25
0
2005年 2020年(b)
(µg/m3)20
0
• PM2.5は広く一様に分布し、将来は全体的に低減
2020年(a) 2020年(c)
![Page 31: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/31.jpg)
0510152025
b
PM
2.5
(µg
/m3)
その他
SOA
POA
EC
Na+
NH4+
Cl-
NO3-
SO42-
Na+
SO42-
NO43-
Cl-NH4
+
0
5
10
15
20
25
'05 a b c '05 a b c '05 a b c '05 a b c
PM
2.5
(µg/
m3 )
'20 '20 '20 '20
-20%
-15%
-10%
-5%
0%
5%
対2
00
5年増
減率
東京23区 首都圏 愛知・三重圏 大阪・兵庫圏
-12
-8
-15
-11
-7
-14-11
-8
-13
-9-7
-10
地域別PM2.5年平均濃度変化
31313131
(数値は対2005年変化率%)
• 2005年から2020年にかけてPM2.5濃度が1割前後低下
• NO3-、EC、一次OAの低下が主、SO4
2-の低下は小幅
![Page 32: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/32.jpg)
32323232
1. シミュレーションの概要
2. 現在・将来排出量推計
3. 2005年度PM2.5濃度再現性評価
4. 2020年度PM2.5濃度予測
5. 2020年度PM2.5発生源感度解析
6. まとめ
![Page 33: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/33.jpg)
発生源感度計算手法
33333333
全発生源排出量(2020年度シナリオb) シミュレーション 濃度計算値
排出量(発生源Aの排出量80%) シミュレーション 濃度計算値
地域地域地域地域 発生源発生源発生源発生源
国内
自動車排気蒸発
巻き上げ・タイヤ
自動車以外燃焼
バイオマス(野焼き・喫煙・調理)
非燃焼蒸発
非燃焼NH3
地域地域地域地域 発生源発生源発生源発生源
全域
生物起源
火山
船舶
海塩
国外 国外人為発生源
対象発生源
2ケースの計算値の差から発生源の感度を算出
![Page 34: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/34.jpg)
国外人為発生源自動車以外燃焼
非燃焼NH3船舶火山
巻き上げ・タイヤ自動車排気蒸発
バイオマス生物起源
非燃焼蒸発海塩
東京23区 首都圏
-0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5
国外人為発生源自動車以外燃焼
非燃焼NH3船舶火山
巻き上げ・タイヤ自動車排気蒸発
バイオマス生物起源
非燃焼蒸発海塩
PM2.5感度 (µg/m3)
愛知・三重圏
-0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5PM2.5感度 (µg/m3)
大阪・兵庫圏
PM2.5年平均濃度に対する感度
34343434• 国外人為発生源の感度が高く、次いで自動車以外燃焼、非燃焼NH3、船舶、火山
![Page 35: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/35.jpg)
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3
PM
2.5感
度(µ
g/m
3)
非燃焼NH3非燃焼蒸発バイオマス自動車以外燃焼巻き上げ・タイヤ自動車排気蒸発国外人為発生源海塩船舶火山生物起源
東京23区
PM2.5月平均濃度に対する感度
35353535
西風が卓越する春季・秋季を中心に国外から日本へ輸送
国外人為発生源 自動車以外燃焼
火山 船舶
年を通して都市部周辺で感度大
南風が卓越する夏季を中心に南沿岸部に影響
• 気象条件の影響により都市部以外の発生源感度に季節的な特徴
![Page 36: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/36.jpg)
36363636
1. シミュレーションの概要
2. 現在・将来排出量推計
3. 2005年度PM2.5濃度再現性評価
4. 2020年度PM2.5濃度予測
5. 2020年度PM2.5発生源感度解析
6. まとめ
![Page 37: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/37.jpg)
まとめ
37373737
• 自動車排出量は2020年にかけて大幅に減少すると予測
全排出量に対する自動車の寄与は縮小
• PM2.5の年・月平均濃度と日変動傾向の再現性は良好
ただし、未だ観測値と計算値に差異のある成分が残存
• 2005~2020年の間にPM2.5濃度は1割前後低減されると予測
主にNO3-、EC、OAの濃度が低下
• 2020年のPM2.5濃度に対する国外人為発生源の感度が大きく、
自動車以外燃焼、非燃焼NH3、火山、船舶の感度も大
• 気象条件の影響により、PM2.5濃度に対する感度に発生源
特有の季節変動
![Page 38: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/38.jpg)
PM2.5の課題に対する成果
38383838
• 自動車からの一次粒子及び前駆物質の排出量や組成を計測• 主要樹種からのVOC排出量を計測
微小粒子状物質やその原因物質の排出状況の把握
排出インベントリの作成
• 国内人為、生物起源VOCの排出量インベントリを独自構築
• VOC、PM排出組成データベースを構築
大気中の挙動や二次生成機構の解明
• シミュレーションにより二次粒子を含むPM2.5濃度を良好に再現
より効果的な対策について検討
• 将来PM2.5濃度に対する感度に発生源特有の季節変動
![Page 39: 大気企画WG報告5555 • 排出量インベントリの構築と 2005 年度のPM2.5 濃度の再現性評価 • 不確実性を考慮した3シナリオに基づく2020 年度のPM2.5](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022071413/610c226354cb02045345292f/html5/thumbnails/39.jpg)
残存課題
39393939
微小粒子状物質やその原因物質の排出状況の把握
排出インベントリの作成
大気中の挙動や二次生成機構の解明
• 日本国内の状況を反映した一次粒子(特にその他成分)及び前駆物質の組成データベース改良
• VOCやOAなどの半揮発性物質の排出量インベントリの改善
• インベントリの継続的な維持更新の枠組み
• 無機成分の過大評価と炭素成分の過小評価の改善SOA、NO3
-は光化学反応やガス粒子平衡も問題の可能性
• PM2.5及びその成分の大気中実態・挙動解明
より効果的な対策について検討
• シミュレーションで得られる発生源感度の検証
• 環境基準を達成するための対策検討に資する技術データの提示