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Evaluation of isoprene oxidation processes above forests using two-layer flux observations

Research Project

Project/Area Number 20K06131
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 40010:Forest science-related
Research InstitutionForest Research and Management Organization

Principal Investigator

Miyama Takafumi  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (40353875)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords森林 / イソプレン / コナラ / 化学発光法 / フラックス / オゾン / 超音波風速計 / 簡易渦集積法(REA法) / 微気象観測 / 大気汚染
Outline of Research at the Start

近年、森林が多く分布する地域で高濃度オゾンが広域的に観測されるようになっている。この現象は森林起源のイソプレンが光化学反応し、その酸化物とオゾンが急速に生成されて引き起こされている可能性がある。本研究は、森林のイソプレン放出と酸化がどのように近年の高濃度オゾンの生成に関わっているのかを解明することを研究の目的とする。イソプレン計とREA(簡易渦集積)法、オゾン計を組み合わせ、森林の2高度でイソプレンフラックスを同時に観測し、その差分から酸化量の変動特性を評価することで、イソプレンとオゾンの関係性を解明する。

Outline of Final Research Achievements

Isoprene (C5H8) is a procurer of ozone and its dynamics needs to be clarified. In this study, the emission and oxidation characteristics of isoprene during photosynthesis in Quercus serrata leaves were evaluated. Continuous field observations of isoprene, ozone concentrations, and atmosphere-forest isoprene fluxes, were conducted using a thermal desorption chemiluminescence isoprene analyzer, a relaxed eddy accumulation method, and a micrometeorological observation tower in a Q. serrata forest. The observations revealed that isoprene fluxes may be influenced by storage changes in the morning and ozone formation in the afternoon.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

イソプレンは森林が最も多く放出している生物起源の揮発性有機化合物(VOC)であり、人為起源のVOC排出量を排ガス規制によって削減を進めてきたにも関わらず、対流圏オゾンの濃度が低下しにくい原因物質として注目されている。本研究は森林内で大気-森林間イソプレンフラックスを野外連続観測できる観測システムを開発し、実用化した。また観測結果からコナラ林が想定以上に午前中にイソプレンを多く放出しており、日中のオゾン生成にも寄与している可能性を示した。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Increases in Biogenic Volatile Organic Compound Concentrations Observed after Rains at Six Forest Sites in Non-Summer Periods2020

    • Author(s)
      Miyama Takafumi、Morishita Tomoaki、Kominami Yuji、Noguchi Hironori、Yasuda Yukio、Yoshifuji Natsuko、Okano Michiaki、Yamanoi Katsumi、Mizoguchi Yasuko、Takanashi Satoru、Kitamura Kenzo、Matsumoto Kazuho
    • Journal Title

      Atmosphere

      Volume: 11 Issue: 12 Pages: 1381-1381

    • DOI

      10.3390/atmos11121381

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] コナラ林におけるイソプレンの貯留特性2023

    • Author(s)
      深山貴文, 高梨聡, 小南裕志, 吉藤奈津子
    • Organizer
      日本森林学会大会学術講演集, 134:P-306
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] コナラ林におけるイソプレンの酸化消失過程2023

    • Author(s)
      深山貴文, 高梨聡, 小南裕志, 吉藤奈津子
    • Organizer
      日本農業気象学会全国大会講演要旨集(2023), P-39
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Field Observation of Isoprene Flux above a Quercus serrata Forest Using the Thermal Desorption Chemiluminescence Isoprene Analyzer2022

    • Author(s)
      MIYAMA Takafumi, TAKANASHI Satoru, KOMINAMI Yuji, YOSHIFUJI Natsuko
    • Organizer
      AsiaFlux 2022 Book of Abstructs, 187
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] New scheme for estimation of spatio-temparal forest Carbon budget in Japan2022

    • Author(s)
      小南裕志, 平田晶子, 勝島隆史, 北村兼三, 松井哲哉, 深山貴文, 溝口康子, 森下智陽, 清水貴範, 高梨聡, 安田幸生, 吉藤奈津子, 平田竜一, 高橋善幸, 石戸谷重之, 前田高尚, 村山昌平, 齋藤拓, 深澤遊, 高木正博, 鈴木智之, 竹本周平
    • Organizer
      AsiaFlux 2022 Book of Abstructs, 76
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 化学発光法を用いた低コストなイソプレンフラックス連続観測手法の開発2022

    • Author(s)
      深山貴文, 高梨聡, 小南裕志, 吉藤奈津子, 岡野通明
    • Organizer
      第133回日本森林学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] コナラ林における夏季のイソプレンフラックスの日変動特性2022

    • Author(s)
      深山貴文, 高梨聡, 小南裕志, 吉藤奈津子, 岡野通明
    • Organizer
      日本農業気象学会2022年度全国大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 低温期における森林の揮発性有機化合物濃度の上昇要因2021

    • Author(s)
      深山貴文、山野井克己、溝口康子、安田幸生、森下智陽、野口宏典、岡野通明、小南裕志、吉藤奈津子、高梨聡、北村兼三、松本一穂
    • Organizer
      第132回日本森林学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 森林内の揮発性有機化合物濃度の季節変動特性と気象要因の関係性2021

    • Author(s)
      深山貴文、山野井克己、溝口康子、森下智陽、野口宏典、安田幸生、岡野通明、小南裕志、吉藤奈津子、高梨聡、北村兼三、松本一穂
    • Organizer
      2021年日本農業気象学会全国大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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