雪氷上に存在する不純物中の各成分が表面アルベドへ影響する割合の評価

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K12590
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 紺屋 恵子 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 北極環境変動総合研究センター, 技術研究員 (70506419)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮川 拓真 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究開発センター, 研究員 (30707568)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 北極 / ブラックカーボン / 積雪 / 氷河 / 降雪 / エアロゾル

Outline of Annual Research Achievements

1)北極域試料採取分析: アラスカ山脈で近隣に位置する3つの山岳氷河(G、B、J)において雪面および雪内部の試料採取を実施した。分析機器(SP2)にて含まれるブラックカーボン(BC)濃度を粒径ごとに定量化した。粒径分布でピークは２箇所に現れた。BC濃度は採取場所により最大10倍以上の違いが現れた。氷河GとBにおいて内部よりも積雪表面に多くのBCが蓄積していた。本研究で得られたBC濃度は塚川(2016)より大きく、Doherty et al., (2010）と同程度であった。
2)国内試採取分析: 北大低温研と富山大学で冬季間継続的な1日間隔の試料採取を行った。前者は手法の検証のため、後者はBC沈着フラックス（単位時間・単位面積当たりのBC沈着量）について大気数値モデルによる計算値と観測値との直接比較のためである。富山大学では降雪の採取も行った。試料は分析を開始しモデル計算との比較を行っている。
3)BC分析手法の検証: SP2と他機器による異なる分析方法（熱光学的手法）による元素上炭素（EC）との比較を継続して実施した。単純な比較では系統的な差（ECが30~90%過大評価傾向）が見られるものの、それぞれの手法の不確定性（熱光学的手法の分析プロトコル・SP2の可測粒子径範囲）を考慮することでその差を説明しうることがわかった。
4)富山市におけるBC沈着フラックス定量と領域化学輸送モデルとの比較：アメダスの降水量のデータを用いて、BC沈着フラックスを推定した。領域化学輸送モデルWRF-Chemの計算結果と比較を実施した。観測値をもとに推定したBC沈着フラックスは2017/1/9から1/19の間で、3-800μg m-2 d-1の範囲で大きく変動した。モデルにおいては同程度の変動範囲（12-700μg m-2 d-1）を示したが、降雪時に過小評価、降水時に過大評価の傾向であった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究代表者の産休育休により研究が遅れている状況である。その間、分析技術者を雇用し、研究分担者が研究を進めることで、上記の実績に記載した内容を実施することができた。

Strategy for Future Research Activity

１）試料分析：　化学分析を継続し保有する試料中のＢＣについて定量データを得る。また、蛍光顕微鏡および電子顕微鏡等を使用して、有機物量、その他不純物（ダスト）量の同定を行い、同様に定量データを得る。
２）データ・セットの整備：　今後の研究に活用できるよう、化学分析で得られたデータを整備し公表する。
３）解析：　不純物の総量および各成分について、降雪時期あるいは年の違いを明らかにする。本研究で得られたデータと数値モデル計算結果との比較を行う。アルベドの変化と不純物各成分量との比較を行い、アルベド低下に効いている成分を明らかにする。また、不純物拡散イベント（森林火災、黄砂など）と照らし合わせることで、各イベントの影響を評価する。

Causes of Carryover

研究代表者の産休育休取得のため、予定していた成果発表を行わないこととし、発表に伴う旅費等に次年度使用が生じた。また、技術者の雇用の際、適切な人材の選定に時間を要し雇用を開始する時期が遅れたため、計画よりも当該年度の人件費が少なくなった。次年度も技術者雇用を継続するため人件費として使用するほか、成果発表の旅費に充てる予定である。