Study on atmospheric methane variations based on its carbon and hydrogen isotope measurements

2008 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project/Area Number: 18204042
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Meteorology/Physical oceanography/Hydrology
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: AOKI Shuji Tohoku University, 大学院・理学研究科, 教授 (00183129)
• Project Period (FY): 2006 – 2009
• Keywords: 陸域水循環・物質循環

Research Abstract

本研究では、我々が船舶や航空機、大気球など機動力に富んだ観測プラットフォームや、地上基地などを利用してこれまでに実施してきたメタン(CH_4)濃度観測を地球規模に拡充する。それと同時に、CH4の放出源や消滅源に関する情報を得るために、CH_4の炭素同位体比(δ^(13)C)および水素同位体比(δD)の高精度分析法を新たに開発する。これらの手法を実際の大気試料分析に適用するとともに、対流圏や成層圏で採集されアーカイブされている大気試料、南極大陸やグリーンランド氷床上部のフィルンと呼ばれる通気層から採集した大気試料、および氷床コアに含まれる空気も分析することにより、過去から現在にわたる濃度と同位体変動の実態を明らかにする。さらにCH_4に関連する大気化学反応過程を組み込んだモデルにより、地球規模のCH4変動をシミュレートすることによって、これまでのCH4濃度の経年変動の原因を明らかにし、最近のCH4濃度増加率の大幅低下の原因解明と、今後のCH4濃度変動の予測に資することができる科学的知見を得る。

Research Products

• [Journal Article] Age of stratospheric air unchanged within uncertainties over the past 30 years, Nature Geoscience (2009)
  • Author(s): EEngel, A., Mobius, T., Bonisch, H., Schmidt, U., Heinz, R., Levin, I., Atlas, E., Aoki, S., Nakazawa, T., Sugawara, S., Moore, F., Hurst, D., Elkins, J., Schauffler, S., Andrews, A. and Boering, K.,
  • Journal Title: Nature Geoscience 2doi : 10.1038/ngeo388 Pages: 28-31
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Northern Hemisphere forcing of climatic cycles in Antarctica over the past (2007)
  • Author(s): Kawamura, K., F. Parrenin, L. Lisiecki, R. Uemura, F. Vimeux, J. P. Severinghaus, M. Hutterli, T. Nakazawa, S. Aoki, J. Jouzel, M. E. Raymo, K. Matsumoto, H. Nakata, H. Motoyama, S. Fujita, K. Goto-Azuma, Y. Fujii, O. Watanabe
  • Journal Title: 360,000 years, Nature 448doi : 10.1038/nature 06015
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Weak Northern and Strong Tropical Land Carbon Uptake from Vertical Profiles of Atmospheric CO_2 (2007)
  • Author(s): Stephens, B.B., K.R. Gurney, P.P. Tans, C. Sweeney, W.Peters, L. Bruhwiler, P. Ciais, M. Ramonet, P. Bousquet, T. Nakazawa, S. Aoki, T. Machida, G. Inoue, N. Vinnichenko, J. Lloyd, A. Jordan, M. Heimann, O. Shibistova, R. L. Langenfelds, L. P. Steele, R. J. Francey, A. S. Denning
  • Journal Title: Science 316doi : 10.1126/science.1137004 Pages: 1732-1735
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Temporal variations of the carbon isotopic ratio of atmospheric methane observed at Ny-Alesund, Svalbard from 1996 to 2004 (2006)
  • Author(s): Morimoto, S., S. Aoki, T. Nakazawa and T. Yamanouchi
  • Journal Title: Geophys. Res. Lett. 33,L01807
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Development of High Precision Measurement System for d13C and dD of Atmospheric Methane (2007)
  • Author(s): EAoki, S., T. Umezawal, S. Morimoto and T. Nakazawa
  • Organizer: 14^<th> WMO/IAEA Meeting of Experts on Carbon Dioxide, Other Greenhouse Gases and Related Tracer Measurement Techniques
  • Place of Presentation: Helsinki
  • Year and Date: 20070910-14
• [Book] 環境化学, 丸善(第20卷) (2007)
  • Author(s): 青木周司
  • Total Pages: 203-207
  • Publisher: メタン,実験化学講座
• [Remarks]
  • URL: http://tgr.geophys.tohoku.ac.jp/