森林圏に代表される植生を含む陸域生態系は、地球の表層環境を特徴づける重要な要素です。生態系があることによって、地球表層と大気の間では、多岐の種類にわたる物質が様々な時間空間スケールで交換されています。それらの中には、二酸化炭素やメタンのように温室効果を有する成分もあれば、大気化学反応の担い手や雲の凝結核として寄与する物質も含まれています。それゆえ、微量物質の変質や循環を調べると、陸域生態系にとって大気が存在している意味、大気にとって陸域生態系が存在している意味も見えてくるでしょう。

　私たちは、微量物質の変質・循環を調べる研究を通じて、陸域生態系と大気の関わりあいを理解することを目指しています。先端的なレーザー計測技術を基盤とした、大気微量成分を高感度計測技術の開発も行っています。 開発した機器や手法を用いて、実際に野外観測も行います。フィールド調査地は、国内のみならず海外にもあります。

　大気中にごくわずかに含まれるガスおよび粒子状物質の質的・量的な変動は、大気の化学的動態を特徴づけます。粒子状物質は、太陽放射を反射したり吸収したりすることにより、地球表層の放射収支に影響します。ときには、大気汚染やヒトへの健康影響が懸念される事態を招く場合もあります。こうした問題は、Air quality issueと呼ばれています。air quality は日本語で“大気質”と訳されています。私たちは、学内外の研究者らと協力しながら、人口の密集する都市エリアや私たちが居住する室内空間の大気質の時空間変動を探査し、その背景メカニズムを調べる研究を行っています。

　私たちは大阪公立大学の研究グループと共同で、大都市から排出される大気汚染物質を直接計測する手法を開発しています。大気乱流理論に基づいて地表付近の大気中の物質や熱エネルギーの輸送量を計測する、渦相関法（あるいは、乱流変動法とも呼びます）という方法を用いています。渦相関法を用いた物質・エネルギー収支の研究は、森林環境に適用されてきた例が多いのですが、私たちはこれを大気汚染物質の都市排出量の評価に応用しようとしています。