2020 Fiscal Year Annual Research Report
拡散分離の定量評価により得られた大気組成の精密時空間変動に基づく温暖化影響の評価
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19H01975
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
石戸谷 重之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究グループ長 (70374907)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坪井 一寛 気象庁気象研究所, 気候・環境研究部, 主任研究官 (10553167)
村山 昌平 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 総括研究主幹 (30222433)
森本 真司 東北大学, 理学研究科, 教授 (30270424)
菅原 敏 宮城教育大学, 教育学部, 教授 (80282151)
石島 健太郎 気象庁気象研究所, 気候・環境研究部, 研究官 (90399494)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 大気組成拡散分離 / 大気中酸素・アルゴン濃度 / 大気主成分同位体比 / 温暖化影響評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
つくば市での大気主成分の濃度・同位体比連続観測を質量分析計の保守点検を不断に行うことで継続し、気象庁の南鳥島観測 所と綾里観測所において継続されている酸素濃度連続観測データとの比較解析を進めた。昨年度に製作した酸素濃度連続観測装置を用いて産総研飛騨高山森林観測所における観測を11月より開始したが、観測小屋の温度変動が予想以上に大きく精度が不十分であるため今後対応を検討する。東京-南鳥島間C-130H輸送機上、および仙台-伊丹間のJAL旅客機上で採取された大気試料の主成分濃度・同位体比の分析を継続し、大気組成の拡散分離を評価・補正することで復元した酸素濃度の季節変動の解析を進めた。大樹町上空における成層圏大気採取実験に参加し、得られた大気試料の大気主成分濃度・同位体比を質量分析計により分析することで、成層圏大気の重力分離を観測した。成層圏観測の高頻度化を目指し、小型気球搭載用に軽量化した大気採取容器を試作し大気組成の保存性能試験を開始した。大気輸送モデルによる地上の酸素およびアルゴン濃度のシミュレーションと、成層圏大気の重力分離のシミュレーションを行い、得られた観測結果と比較することで、半球間大気混合や成層圏循環等の大気輸送の評価を進めるとともに、二酸化炭素循環と海洋貯熱量の評価も開始した。得られた結果の一部を国内外の学会等で報告した。また、地表アルゴン濃度の経年変動の観測結果と大気重力分離の長期変動のシミュレーション結果を組み合わせて議論した論文が国際誌で出版された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
飛騨高山サイトの酸素濃度連続観測の精度が不十分であることや成層圏用CO2濃度分析計の試作の進捗が十分でない面があるが、その他の観測と解析については当初計画通りの進捗が見られ、本課題の内容に関する国際誌での論文発表や国際学会での招待講演が行われ十分な成果発信が認められるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
コロナ禍の中にあっても、分担者、関係者の尽力により当初計画していた観測は概ね実施できている。貴重な大気サンプルの分析の機会を逃すことのないよう、分析装置の精度維持に引き続き努める。高山サイトでの酸素濃度連続観測については観測小屋の室温変動の影響を軽減し精度を向上させるための対策を行う。小型気球搭載型装置の試作・性能試験を進めるとともに陸上回収の可能性について気象データを用いたシミュレーションを行う。得られた観測結果と、酸素およびアルゴン濃度、成層圏重力分離のシミュレーション結果を比較検討し、半球間混合や成層圏循環等の大気輸送・二酸化炭素循環・海洋貯熱量の変動を評価する。
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[Journal Article] Inter-comparison of O2/N2 Ratio Scales Among AIST, NIES, TU, and SIO Based on Round-Robin Using Gravimetric Standard Mixtures2021
Author(s)
Aoki Nobuyuki, Ishidoya Shigeyuki, Tohjima Yasunori, Morimoto Shinji, Keeling Ralph, Cox Adam, Takebayashi Shuichiro, Murayama Shoheii
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Journal Title
Atmospheric Measurement Techniques Discussions
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Seasonal variations in the atmospheric Ar/N2 ratio observed at ground-based stations in Japan and Antarctica and its application to an evaluation of the air-sea heat flux2020
Author(s)
S. Ishidoya, K. Ishijima, S. Sugawara, Y. Niwa, Y. Tohjima, D. Goto, K. Tsuboi, S. Murayama, N. Aoki, T. Maki, Y. Tanaka and T. Nakamura
Organizer
JpGU-AGU Joint Meeting 2020
Int'l Joint Research
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[Presentation] Observations of elemental and isotopic ratios of atmospheric major components and its application to detect atmospheric circulation and ocean heat uptake changes2020
Author(s)
S. Ishidoya, S. Sugawara, S. Morimoto, D. Goto, Y. Tohjima, K. Ishijima, D. Belikov, F. Hasebe, K.o Tsuboi, S. Murayama, N. Aoki, S. Aoki and T. Nakazawa
Organizer
AGU fall meeting 2020
Int'l Joint Research / Invited
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