| Project/Area Number |
21H04933
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 63:Environmental analyses and evaluation and related fields
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
金谷 有剛 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), センター長 (60344305)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹田 一彦 広島大学, 統合生命科学研究科(総), 教授 (00236465)
関谷 高志 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 研究員 (00781460)
高島 久洋 福岡大学, 理学部, 教授 (20469620)
竹谷 文一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), グループリーダー代理 (50377785)
岩本 洋子 広島大学, 統合生命科学研究科(総), 准教授 (60599645)
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| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥41,730,000 (Direct Cost: ¥32,100,000、Indirect Cost: ¥9,630,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2023: ¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000)
Fiscal Year 2022: ¥12,090,000 (Direct Cost: ¥9,300,000、Indirect Cost: ¥2,790,000)
Fiscal Year 2021: ¥12,350,000 (Direct Cost: ¥9,500,000、Indirect Cost: ¥2,850,000)
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| Keywords | 大気海洋物質循環 / オゾン収支 / 大気組成変動 / 光化学反応 / 地球温暖化 / 国際連携 |
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| Outline of Research at the Start |
21世紀の大きな社会課題である「地球温暖化」を和らげるためには、その原因となる物質群の濃度変動の要因について、人間活動の影響と自然プロセスの影響を切り分け、正しく理解することが重要である。「対流圏オゾン」も重要物質の一つであるが、地球表面の7割を占める海上大気中での化学反応が十分理解できていない。水温が30℃近くに達する日本の南の海では「ヨウ素類」が効率よく揮発し、オゾンを消失させている証拠が徐々に集まっており、本研究では、そのメカニズムと影響度とを、船を使った先端的な観測とコンピューターモデルシミュレーションで解明する。また、世界の研究者らともデータを交換し、全球の統合レポートを作成する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
「みらい」MR21-03航海等で得られた試料分析から、表層海水の状態別ヨウ素の地理的分布を評価した。イオンクロマトグラフィーによる分析では、ポストカラム法を導入することにより、ヨウ素酸イオン（IO3-）の高感度分析が可能となった。また、雨水やエアロゾル中の状態別ヨウ素の分析を行い、冬季に粒子状のヨウ化物イオン（I-）濃度が高まる傾向を見出した。大気中のヨウ素類採取システムとして、ハイボリュームエアサンプラを用いて石英フィルターと活性炭フィルター上にエアロゾル状・ガス状物質をそれぞれ捕集する方法を考案し、大流量での動作を確かめるなど、洋上観測に適用する準備を行った。MAX-DOAS法に関しては、2021年の「みらい」観測における大気中の一酸化ヨウ素(IO)濃度の導出を行うとともに、船上でのオゾン濃度計測値が10ppb程度の低濃度に達する場合に着目し、相関関係について考察した。その際、オゾンゾンデデータについても合わせて解析した。「みらい」のMR22-03航海においてもオゾン等の外洋域観測データを新たに収集した。これらの海洋・大気観測データを総合し、海洋から大気へのヨウ素揮発の増大や大気オゾン減少がみられる際の環境条件を解析した。数値モデルに関しては、無機ヨウ素に関するエアロゾル粒子上の不均一反応に着目した感度解析を行うことにより、3次元化学輸送モデルのヨウ素化学過程を最適化した。また観測で期待される大気中の無機ヨウ素全量濃度範囲の情報をモデルから提供し、採取システムの構築に役立てるとともに、各種観測と数値モデルの比較を行った。TOAR-IIの海上オゾンワーキンググループでは「みらい」や他の船舶、漂流ブイ、航空機等からの海上大気オゾン計測データを収集して、データスクリーニングや後方流跡線解析による気塊分類などの整理を行い、日変化などの特徴の解析や数値モデルとの比較を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計測技術の高度化や採取システムの構築、観測データの分析、航海観測、モデルの高度化、国際的なデータ収集、これらを踏まえたオゾン低濃度現象が起こるメカニズムの議論が想定どおり進展したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
総合的な観測を実施するMR23-05Leg1航海に焦点が定まるようにする。大気と海洋、観測とモデルを統合した視点で解析を進められるよう、また国際的な連携も高めてゆけるよう、メンバー間およびメンバー内外の議論や意見交換を推進する。
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