A study about variations of the atmospheric O2 concentration in the troposphere andthe stratosphere over Japan and the estimated global carbon budget

• Project/Area Number: 18710004
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Environmental dynamic analysis
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: ISHIDOYA Shigeyuki Tohoku University, 大学院理学研究科, 特別教育研究教員 (70374907)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,540,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2008: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2007: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2006: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
• Keywords: 物質循環 / 気候変動 / 大気中酸素濃度高精度計測 / 人為起源二酸化炭素収支 / 成層圏大気主要成分重力分離 / 酸素 / 二酸化炭素 / 成層圏 / 炭素循環 / 重力分離

Research Abstract

大気中酸素濃度を高精度で計測し二酸化炭素濃度と組み合わせて解析することにより、陸上生物圏と海洋による人為起源二酸化炭素の吸収量を見積もることができる。本研究では、これまで酸素濃度の高精度測定例が無かった上部対流圏や成層圏においても観測を実施し、その時空間変動を明らかにした。観測結果を用いて1993-2008年の人為起源二酸化炭素収支の解析を行った。また、成層圏における大気主要成分の重力分離効果を初めて捉えることに成功した。

Research Products

• [Journal Article] J-Tクーラーを用いた小型成層圏大気クライオサンプラーの開発 (2009)
  • Author(s): 森本真司, 他
  • Journal Title: 宇宙航空研究開発機構研究開発報告 JAXA-RR-08-001 Pages: 63-74
• [Journal Article] Gravitational separation of majoratmospheric components of nitrogen and oxygen in the stratosphere (2008)
  • Author(s): Ishidoya, S., S. Sugawara, S. Morimoto, S. Aoki, and T. Nakazawa
  • Journal Title: Geophys. Res. Lett 35, L03811, doi:10.1029/2007GL030456
• [Journal Article] Gravitational separation suggested by O2/N2, δ15N of N2, δ18O of O2, Ar/N2 observed in the lowermost part of the stratosphere at northern middle and high latitudes in the early spring of 2002 (2008)
  • Author(s): Ishidoya, S., S. Morimoto, S. Sugawara, T. Watai, T. Machida, S. Aoki, T. Nakazawa, and T. Yamanouchi
  • Journal Title: Geophys. Res. Lett 35, L03812, doi:10.1029/2007GL031526
• [Journal Article] Gravitational separation detected from O_2/N_2, δ^<15>N of N_2, δ^<18>O of O_2, Ar/N_2 observed in the lowermost part of the stratosphere at northern middle and high latitudes in early spring of 2002 (2008)
  • Author(s): S. Ishidoya, et. al.
  • Journal Title: Geophys. Res. Lett. 35,L03812
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gravitational separation of major atmospheric components of nitrogen and oxygen in the stratosphere (2008)
  • Author(s): S. Ishidoya, et. al.
  • Journal Title: Geophys. Res. Lett. 35,L03811
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vertical profiles of the O2/N2 ratio in the stratosphere over Japan and Antarctica (2006)
  • Author(s): Ishidoya, S., S. Sugawara, G. Hashida, S. Morimoto, S. Aoki, T. Nakazawa and T. Yamanouchi
  • Journal Title: Geophys. Res. Lett (Editor's Highlight (Geophys. Res. Lett., 33, L13701, doi:10.1029/2006GL025886, 2006.)) 33, L13701, doi:10.1029/2006GL025886
• [Journal Article] Vertical profiles of the O_2/N_2 ratio in the stratosphere over Japan and Antarctica (2006)
  • Author(s): Ishidoya, S., S.Sugawara, G.Hashida, S.Morimoto, S.Aoki, T.Nakazawa, T.Yamanouchi
  • Journal Title: Geophysical Research Letters 33, L13701
• [Presentation] 成層圏空気年代の推定に対する重力分離の影響 (2008)
  • Author(s): 菅原敏、石戸谷重之、青木周司、中澤高清
  • Organizer: 日本気象学会2008年度秋期大会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2008-11-19
• [Presentation] 成層圏大気中の微量成分に対する重力分離の影響の評価 (2008)
  • Author(s): 菅原敏、石戸谷重之、青木周司、中澤高清
  • Organizer: 第14回大気化学討論会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2008-10-31
• [Presentation] Possible gravitational separation effect on themean age of stratospheric air in the Arctic polar vortex (2008)
  • Author(s): Sugawara, S., S. Ishidoya, S. Aoki and T. Nakazawa
  • Organizer: 10th International Global Atmospheric Chemistry Conference
  • Place of Presentation: Annecy, France
  • Year and Date: 2008-09-08
• [Presentation] 成層圏における大気主要成分の重力分離 (2008)
  • Author(s): 石戸谷重之、菅原敏、森本真司、青木周司、中澤高清
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2008年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ国際会議場
  • Year and Date: 2008-05-29
• [Presentation] 仙台市青葉山、スバルバール諸島ニーオールスン、および南極昭和基地における大気中酸素濃度の変動から見積もられた全球炭素収支 (2008)
  • Author(s): 石戸谷重之、中澤高清、青木周司、森本真司
  • Organizer: 日本気象学会2008年度春期大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2008-05-18
• [Presentation] 仙台市郊外における大気中酸素濃度の高精度連続観測 (2008)
  • Author(s): 後藤大輔, 他
  • Organizer: 日本気象学会2008年度秋期大会
  • Place of Presentation: 仙台
• [Presentation] ジュール・トムソン・ミニクーラーを用いた小型成層圏大気クライオサンプラーの開発 (2008)
  • Author(s): 森本真司, 他
  • Organizer: 日本気象学会2008年度秋期大会
  • Place of Presentation: 仙台
• [Presentation] Development of a high-precision continuous measurement system of the oxygen/nitrogen ratio (2008)
  • Author(s): Goto, et.al.
  • Organizer: 10th International Global Atmospheric Chemistry Conference
  • Place of Presentation: Annecy, France
• [Presentation] Possible gravitational separation effect on the mean age of stratospheric air in the Arctic polar vortex (2008)
  • Author(s): Sugawara, et.al.
  • Organizer: 10th International Global Atmospheric Chemistry Conference
  • Place of Presentation: Annecy, France
• [Presentation] 北極域航空機観測計画(Arctic Airborne Measurement Program 2002, AAMP02)において観測された極渦内下部成層圏における大気主要成分の重力分離 (2007)
  • Author(s): 石戸谷重之、森本真司、菅原敏、渡井智則、町田敏暢、青木周司、中澤高清、山内恭
  • Organizer: 日本気象学会2007年度秋期大会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2007-10-15
• [Presentation] Gravitational separation of major atmospheric components and secular trend of the O2/N2 ratio in the stratosphere (2007)
  • Author(s): Ishidoya, S., S. Sugawara, S. Morimoto, S. Aoki and T. Nakazawa
  • Organizer: EASTEC symposium 2007-Dynamic Earth .its origin and future-
  • Place of Presentation: Sendai, Japan
  • Year and Date: 2007-09-20
• [Presentation] 成層圏において観測された大気主要成分の重力分離 (2007)
  • Author(s): 石戸谷重之、菅原敏、森本真司、青木周司、中澤高清
  • Organizer: 日本気象学会2007年度春期大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-05-14
• [Presentation] 成層圏で初めて見出された大気成分の重力分離 (2007)
  • Author(s): 石戸谷重之、菅原敏、森本真司、青木周司、中澤高清、本田秀之、豊田栄、橋田元、町田敏暢、川村賢二、井筒直樹、並木道義、飯島一征、山内恭、山上隆正
  • Organizer: 大気球シンポジウム
  • Place of Presentation: 相模原
  • Year and Date: 2007-01-15
• [Presentation] 成層圏において観測された大気主要成分の重力分離 (2007)
  • Author(s): 石戸谷重之, 他
  • Organizer: 日本気象学会2007年度春季大会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 北極域航空機観測計画(Arctic Airbome Measurement Program 2002, AAMP02)において観測された極渦内下部成層圏における大気主要成分の重力分離 (2007)
  • Author(s): 石戸谷重之, 他
  • Organizer: 日本気象学会2007年度秋期大会
  • Place of Presentation: 札幌
• [Presentation] 第2期ドームふじコアのガス分析結果(2450-2680m)および47万年前にさかのぼる精密年代決定 (2007)
  • Author(s): 川村賢二, 他
  • Organizer: 第30回極域気水圏シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 大気中O_2/N_2比高精度連続観測装置の開発と大気観測への応用 (2007)
  • Author(s): 後藤大輔, 他
  • Organizer: 第13回大気化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] Gravitational separation of major atmospheric components and secular trend of the O_2/N_2 ratio in the stratosphere (2007)
  • Author(s): Ishidoya, et. al.
  • Organizer: EASTEC symposium 2007
  • Place of Presentation: Sendai, Japan
• [Presentation] Development of a high precision continuous measurement system of the atmospheric O_2/N_2 ratio using a fuel cell oxygen analyzer (2007)
  • Author(s): Morimoto, et. al.
  • Organizer: 14th WMO/IAEA meeting of experts on carbon dioxide concentration and related tracer measurement techniques
  • Place of Presentation: Helsinki, Finland
• [Remarks]
  • URL: http://caos-a.geophys.tohoku.ac.jp/
• [Remarks]
  • URL: http://caos-a.geophys.tohoku.ac.jp/