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2019 Fiscal Year Annual Research Report

氷床コア中の硫酸・硝酸の三酸素同位体組成を用いた過去80年間の大気酸化力の復元

Research Project

Project/Area Number 16H05884
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

服部 祥平  東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (70700152)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords三酸素同位体組成 / 硫酸 / 硝酸 / エアロゾル / アイスコア / 北極 / GEOS-Chem / 大気化学輸送モデル
Outline of Annual Research Achievements

本研究は4年計画で、氷床コアの分析・解析によって過去の人間活動と窒素・硫黄循環や大気酸化過程の変遷を復元することを目的としている。当該年度は、前年度に得られたSE-Domeコアの硫酸の三酸素同位体組成の変動記録を説明するプロセスの解析に主眼をおいて研究を行った。特に、硫酸の三酸素同位体組成が1970年以降上昇している理由に対して、大気酸性度が1970年代以降に低下(= 雲pHが上昇)したことよりオゾン酸化による大気硫酸生成が高まったことが要因となっていることが示唆された。これを再現するため、GEOS-Chem3次元大気化学輸送モデルを用い、ベースの大気循環場及び大気化学反応に加え。各硫酸生成反応に由来する硫酸を区別・追跡するソースコード編集を行い、モデル内の硫酸の三酸素同位体組成を算出できるように改良した。その結果、SE-Domeの観測記録とGEOS-Chemモデルは良く一致していた。この結果を投稿中である。以上のように、大気-雪氷圏における様々な大気化学プロセスの解析に硫酸・硝酸の三酸素同位体組成が有効であることを示唆するに至った。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (20 results)

All 2019 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Washington(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Washington
  • [Int'l Joint Research] University of Grenoble Alpes/University of Lyon(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      University of Grenoble Alpes/University of Lyon
  • [Int'l Joint Research] Chinese Academy of Sciences(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      Chinese Academy of Sciences
  • [Journal Article] Homogeneous sulfur isotope signature in East Antarctica and implication for sulfur source shifts through the last glacial-interglacial cycle2019

    • Author(s)
      Ishino Sakiko、Hattori Shohei、Savarino Joel、Legrand Michel、Albalat Emmanuelle、Albarede Francis、Preunkert Susanne、Jourdain Bruno、Yoshida Naohiro
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: 12378

    • DOI

      10.1038/s41598-019-48801-1

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Isotopic evidence for seasonality of microbial internal nitrogen cycles in a temperate forested catchment with heavy snowfall2019

    • Author(s)
      Hattori Shohei、Nunez Palma Yoshio、Itoh Yuko、Kawasaki Moeko、Fujihara Yoichi、Takase Keiji、Yoshida Naohiro
    • Journal Title

      Science of The Total Environment

      Volume: 690 Pages: 290~299

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2019.06.507

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reduced marine phytoplankton sulphur emissions in the Southern Ocean during the past seven glacials2019

    • Author(s)
      Goto-Azuma K.、Hirabayashi M.、Motoyama H.、Miyake T.、Kuramoto T.、Uemura R.、Igarashi M.、Iizuka Y.、Sakurai T.、Horikawa S.、Suzuki K.、Suzuki T.、Fujita K.、Kondo Y.、Hattori S.、Fujii Y.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 10 Pages: 3247

    • DOI

      10.1038/s41467-019-11128-6

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Tracing the sources and formation pathways of atmospheric particulate nitrate over the Pacific Ocean using stable isotopes2019

    • Author(s)
      Kamezaki Kazuki、Hattori Shohei、Iwamoto Yoko、Ishino Sakiko、Furutani Hiroshi、Miki Yusuke、Uematsu Mitsuo、Miura Kazuhiko、Yoshida Naohiro
    • Journal Title

      Atmospheric Environment

      Volume: 209 Pages: 152~166

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2019.04.026

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] SE-Domeアイスコアの硫酸三酸素同位体組成から復元される過去60年における大気硫酸生成反応の変遷2019

    • Author(s)
      服部 祥平、飯塚 芳徳、藤田 耕史、植村 立、石野 咲子、大島 長、鈴木 希実、的場 澄人、鶴田 明日香、Savarino Joel、吉田 尚弘
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2019年大会
  • [Presentation] Isotopic constrains on sources and formation pathways of atmospheric nitrate in Mt. Everest2019

    • Author(s)
      Kun Wang、Shohei Hattori、Shichang Kang、Mang Lin、Naohiro Yoshida
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of a large volume sampling system for measuring stable isotope analysis of carbonyl sulfide and field observation2019

    • Author(s)
      亀崎 和輝、服部 祥平、吉田 尚弘
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2019年大会
  • [Presentation] 東南極における大気硫酸の硫黄安定同位体組成の季節変動と大気硫黄循環への示唆2019

    • Author(s)
      石野 咲子、服部 祥平、Joel Savarino、Michel Legrand、Susanne Preunkert、Bruno Jourdain、Francis Albarede、Emmanuelle Albalat、吉田 尚弘
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2019年大会
  • [Presentation] 高緯度北極スバールバルの氷河後退域における土壌硝化能の遷移2019

    • Author(s)
      林 健太郎、田邊 優貴子、小野 圭介、浅野 眞希、服部 祥平、内田 雅己、早津 雅仁
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2019年大会
  • [Presentation] アイスコアによる過去の大気エアロゾルの復元とその変動要因2019

    • Author(s)
      飯塚 芳徳、植村 立、藤田 耕史、服部 祥平、関 宰、大島 長、大野 浩、的場 澄人
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2019年大会
  • [Presentation] 太平洋赤道域で発見された低い窒素同位体組成を持つ硝酸エアロゾルが示す海洋-大気における窒素リサイクル2019

    • Author(s)
      服部 祥平、亀崎 和輝、岩本 洋子、石野 咲子、植松 光夫、三浦 和彦、吉田 尚弘
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2019年大会
  • [Presentation] アルタイ山脈ベルーハ氷河コアから復元する過去100 年の硝酸同位体組成変動2019

    • Author(s)
      服部 祥平, Mang Lin, 竹内 望, 藤田 耕史, Caillon Nicolas, Akers Pete, Aizen Vladimir, Nikitin Stanislav, 吉田 尚弘, Savarino Joel
    • Organizer
      2019年度地球化学会年会
  • [Presentation] アルタイ山脈ベルーハ氷河コアから復元する過去100 年の硝酸同位体組成変動2019

    • Author(s)
      服部祥平, Lin Mang, 竹内望, 藤田耕史, Nicolas Caillon, Pete Akers, Vladimir Aizen, Stanislav Nikitin, 吉田尚弘, Joel Savarino
    • Organizer
      雪氷研究大会(2019・山形)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 山形県月山の樹林帯の融雪期の積雪表面に含まれる硝酸の起源2019

    • Author(s)
      渡邉茜, 服部祥平, 吉田尚弘, 竹内望
    • Organizer
      雪氷研究大会(2019・山形)
  • [Presentation] The 60 years history of atmospheric sulfate formation pathways based on triple oxygen isotopic composition preserved in the SE-Dome ice core2019

    • Author(s)
      Shohei Hattori, Yoshinori Iizuka, Koji Fujita, Ryu Uemura, Sakiko Ishino, Naga Oshima, Sumito Matoba, Nozomi Suzuki, Asuka Tsuruta, Joel Savarino, Naohiro Yoshida
    • Organizer
      2019 AGU fall meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 硫黄同位体組成が解き明かす南極硫酸エアロゾルの起源

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/news/2019/045087.html

  • [Remarks] 南極の海洋生物起源の硫酸塩エアロゾルは氷期に減少していた

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/news/2019/045079.html

URL: 

Published: 2022-12-28  

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