2021 Fiscal Year Research-status Report
Analysis of global budget and atmospheric impacts of oceanic volatile organic compounds with integrated observations and chemistry-transport modeling
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17KK0016
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
谷本 浩志 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 室長 (30342736)
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| Project Period (FY) |
2018 – 2022
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| Keywords | 大気化学 / 海洋有機物 / 硫化ジメチル / 地球観測 / モデリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
揮発性有機化合物(VOC)は大気中における光化学反応の燃料となる重要な成分であり、海洋は放出源または吸収源としてVOCの全球収支に大きな役割を果たすと考えられている。しかしながら、技術的困難さゆえに観測例が非常に少なく、不確実性が大きい。そこで、これまで蓄積してきた観測データを他国の研究者によって得られたデータとも統合し、全球収支に及ぼす海洋の役割の理解を深める国際共同研究を推進している。今年度は、大気中で最も濃度が高い含硫黄有機化合物であり、海洋生物に起源を持つ硫化ジメチル(DMS)について以下のような成果が得られた。サンゴ礁はDMSの大きな発生源であることが知られていたが、サンゴ礁から大気中に放出されるDMSの気候システムにおける役割は定量的に理解されていなかった。これまでの研究からは、珊瑚礁起源のDMSは、全球または地域的な規模における長期的な気候強制力に対する影響は大きくないことが報告されていた。本研究では、これまで不明であった、日々の時間スケールにおけるエアロゾルや雲の形成における珊瑚礁起源のDMSの役割について、WRF-Chem領域化学輸送モデルを用いて取り組んだ。オーストラリアのグレートバリアリーフで行った海水中DMS濃度データを用いて、表層海水のDMS濃度の気候値を修正し、モデルに入れて大気中濃度を計算したところ、大気中DMSの観測データをよく再現した。しかしながら、硫酸エアロゾルやエアロゾルの数密度には影響がなく、また、直接的または間接的なエアロゾル効果も見られなかった。この解釈として、グレートバリアリーフはクイーンズランド沿岸の人間活動の近傍に位置するため、サンゴ礁によるDMS放出の影響が局地的なエアロゾルの量を変化させる影響を観測することは容易ではないため、と考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
国際共同研究が進んだが、新型コロナウィルスによる渡航制限のため、現地に滞在して共同で解析をすることができず、国際共同研究と相補的な解析や、さらに発展させるための議論が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
他国の研究者によって得られてきた最近のデータとも統合することで、国際的なデータベースとし、アップデートする仕組みを作る議論を始めていく。
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] The contribution of coral-reef-derived dimethyl sulfide to aerosol burden over the Great Barrier Reef: a modelling study2022
Author(s)
Fiddes, S. L., M. T. Woodhouse, S. Utembe, R. Schofield, S. P. Alexander, J. Alroe, S. D. Chambers, Z. Chen, L. Cravigan, E. Dunne, R. S. Humphries, G. Johnson, M. D. Keywood, T. P. Lane, B. Miljevic, Y. Omori, A. Protat, Z. Ristovski, P. Selleck, H. B. Swan, H. Tanimoto, J. P. Ward, and A. G. Williams
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Journal Title
Atmospheric Chemistry and Physics
Volume: 22
Pages: 2419-2445
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Versatile and Targeted Validation of Space-Borne XCO2, XCH4 and XCO Observations by Mobile Ground-Based Direct-Sun Spectrometers2022
Author(s)
Butz, A., Hanft, V., Kleinschek, R., Frey, M.M., Mueller, A., Knapp, M., Morino, I., Agusti-Panareda, A., Hase, F., Landgraf, J., Vardag, S. and Tanimoto, H.
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Journal Title
Remote Sens.
Volume: 2
Pages: 775805
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] New approach to evaluate satellite-derived XCO2 over oceans by integrating ship and aircraft observations2021
Author(s)
Mueller, A., Tanimoto, H., Sugita, T., Machida, T., Nakaoka, S., Patra, P. K., Laughner, J., and Crisp, D.
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Journal Title
Atmospheric Chemistry and Physics
Volume: 21
Pages: 8255-8271
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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