1998 Fiscal Year Annual Research Report
大気中における酸素濃度の超精密測定法の開発に関する研究
| Project/Area Number |
10554021
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
青木 周司 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00183129)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大堀 基己 サーモクエスト(株)技術開発部, 主任研究員
中澤 高清 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30108451)
|
|---|
| Keywords | 酸素濃度 / 炭素循環 / Co_2濃度 / 大気 / 質量分析計 |
|---|
| Research Abstract |
地球規模の炭素循環にとって意味のある酸素濃度の変化は有効数字の5〜6桁目に相当しており、その測定には極めて高い精度が要求される.本研究においては、地球表層における炭素循環の定量的理解に寄与するために、この精度を満たす大気中の酸素濃度の超精密測定法の開発をおこなっている.
今年度は、試料空気および標準ガスをイオンソースに導入するための調整部を設計・製作した.この調整部の材質は大部分パイレックスガラスであり、シール材にはバイトンのオーリングが用いられている.吸着や脱着などによって生じる酸素濃度のごく微量な変化を考慮して、この調整部は試料空気側と標準ガス側の接ガス部の材質や内面積が同じになるように配慮されている.試料空気や標準ガスのディテクターへの流入量を最適範囲にし、内面での同位体分別が起こらないガラス製キャピラリーを実験的に選択した.さらにスイッチングスピードの早いメタルシールバルブをあらたに質量分析計に付加して、ガラス製キャピラリーとつないだ.この試作装置を実用可能なものにするために基礎的な実験をおこなっている.これまでに明らかになった結果は以下の通りである.
1) 試料空気と標準ガスの圧力差が酸素濃度の測定値に影響を及ぼすことが明らかになった.圧力差と酸素濃度の間にはきれいな直線関係が成り立っていることから、実際の測定にあたっては圧力差を厳密にゼロにするか、計算により補正するかのどちらかを選ぶことが可能である.
2) 質量分析計のイオンソースでCO_2が分解された結果生ずるCOがO_2/N_2の測定の主要な妨害成分になることが分かっている.そこでCO_2濃度に対する妨害の大きさを実験的に評価した.
|
-
[Publications] Murayama,S.,Yamazaki,K.,Nakazawa,T.and Aoki,S.: "Interpretation of high concentrations of O3 observed in the upper troposphere over Syowa Station,Antarctica using a trajectory analysis" Geophys.Res.Lett.25. 1177-1180 (1998)
-
[Publications] Wessel,S.and Aoki,S.: "Tropospheric ozone depletion in polar regions.A comparison of observations in the Arctic and Antarctic" Tellus. 50B. 34-50 (1998)
-
[Publications] Aoki,S.and Nakazawa,T.: "CO_2,CH_4 and N_2O concentrations and δ^<23>C in CO_2 and CH_4 in the stratosphere over Scandinavia and Japan" Proc.of the 21 International Symp.on Space Technology and Science. Vol II. 1568-1571 (1998)
-
[Publications] Wessel,S.,Herber,A.,Gernandt,H.and Aoki,S.: "Irregular ozone depletion events in the Antarctic troposhpere recorded at Neumayer Station in 1992 and 1993" Memoirs of National Institute of Polar Research Special Issue. 52. 89-101 (1998)
-
[Publications] Saeki,T.,Nakazawa,T.,Tanaka,M and Higuchi,K.: "Methane emissions deduced from a two-dimensional atmospheric transport model and surface concentration data" J.Meteorol.Soc.Japan. 76. 307-324 (1998)
-
[Publications] Watai,T.,M.Kikuchi and T.Nakazawa,: "Temporal variations of surface oceanic and atmospheric CO2 fugacity and total dissolved inorganic carbon in the northwestern north Pacific" J.Oceanography. 54. 323-336 (1998)
