エアロゾルをフィルターに捕集し、フィルターを通過した透過光の減衰から吸収係数を測定する装置。エサロメータやPSAPなどがある。多波長計測に対応した装置では、黒色炭素や鉱物粒子など吸収係数の波長依存性を示すエアロゾルの検出にも用いられている。

エアロゾルが均質に捕集されているものと仮定した場合、透過光強度からの吸収係数の導出は、Lambert-Beerの法則を用いて以下の式で表すことができる。

ここで、Aはフィルター上に捕集された面積、Vは吸引した大気の体積、I_iはi = tおよびi = t- Δtの時の透過光強度を示す。ランプ強度などのシステムに起因する時間に対する変動成分は、エアロゾルフリーのフィルター上でレファレンスを取る事により影響を取り除いている。

　フィルター上に捕集して光学的に測定する手法では、サンプリングした粒子がフィルター上での変形・変質を受けるため、必ずしも大気中を浮遊している粒子特性を反映した計測とはならない場合がある。また、粒子の散乱や、フィルター繊維上に堆積する粒子の存在により、計測される透過光強度が変動するため、これらの影響を補正する方法が提案されている（Bond et al., 1999; Weingartner et al., 2003; Virkkula et al., 2007; 2014, Müller et al., 2014）。また、エアロゾル粒径が小さいほどフィルター内部に入り込みやすくなるため、それらに起因する計測誤差を補正する必要性についても指摘されている（Moteki et al., 2010; Nakayama et al., 2010）。

参考文献

Bond, T. C., T. L. Anderson, and D. Campbell: Calibration and intercomparison of filter-based measurements of visible light absorption by aerosols, Aerosol Sci. Technol.,30, 582–600, 1999.

Moteki, N., Y. Kondo, T. Nakayama, K. Kita, L. K. Sahu, T. Ishigai, T. Kinase, and T. Matsumi: Radiative transfer modeling of filter-based measurements of light absorption by particles: Importance of particle size dependent penetration depth, J. AerosolSci., 41, 401–412, 2010.

Nakayama, T., Y. Kondo, N. Moteki, L. K. Sahu, T. Kinase, K. Kita and Y. Matsumi: Size-dependent correction factors for absorption measurements using filter-based photometers: PSAP and COSMOS, J. Aerosol Sci., 41,333–343, 2010.

Müller, T., A. Virkkula, and J. A. Ogren.: Constrained two-stream algorithm for calculating aerosol light absorption coefficient from the Particle Soot Absorption Photometer, Atmos. Meas. Tech., 7, 4049–4070,doi:10.5194/amt-7-4049-2014, 2014.

Virkkula, A., T. Mäkelä, T. Yli-Tuomi, A. Hirsikko, I. K. Koponen, K. Hämeri, and R. Hillamo.: A simple procedure for correcting loading effects of aethalometer datahttp://www.tandfonline.com/doi/abs/10.3155/1047-3289.57.10.1214, J. Air Waste Manage., 57, 1214–1222, 2007.

Virkkula, A., X. Chi, A. Ding, Y. Shen, W. Nie, X. Qi, L. Zheng, X. Huang, Y. Xie, J. Wang, T. Petäjä, and M. Kulmala: On the interpretation of the loading correction of the aethalometer, Atmos. Meas.Tech., 8, 4415–4427, 2015.

Weingartner, E., H. Saathoff, M. Schnaiter, N. Streit, B. Bitnar, and U. Baltensperger: Absorption of light by soot particles: determination of the absorption coefficient by means of aethalometers, J. Aerosol Sci., 34, 1445–1463, 2003.

（京都大学・矢吹正教）　2016年5月1日　　★