2021 Fiscal Year Annual Research Report
大気中二酸化炭素濃度の観測に用いる濃度スケールの再現性についての研究
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19K05554
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
青木 伸行 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (60414356)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
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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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 二酸化炭素 / 分別効果 / 標準ガス / 大気観測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、標準ガス調製時に空気と二酸化炭素が分別の影響を受けない二酸化炭素標準ガスの調製法（1段希釈法）を確立することを目的としている。
令和3年度は、実際に開発した1段希釈法を用いて大気観測用二酸化炭素標準ガスを4本調製した。調製された二酸化炭素濃度の拡張不確かさは、0.07ppmと計算され、温室効果ガスの系統的な観測を実施している世界気象機関が定めている指針値である0.1ppmを十分に満たしていた。また、これらの大気観測用二酸化炭素標準ガスを測定して得られた検量線からの残差（検量線から算出される二酸化炭素濃度と調製値との差）は、-0.014 ppmから0.008ppmまでの範囲にあり、いずれも拡張不確かさよりも十分に小さかった。これは、1段希釈法により、二酸化炭素濃度を高い再現性で調製できたことを示している。さらに、この再現性が長期間にわたり維持されているかを確認するために、今回調製した大気観測用標準ガスと1年前に同じ方法で調製した大気観測用標準ガス中の二酸化炭素濃度を比較した。両者の差が0.03ppm以下であったことから、1段希釈法を用いれば、大気観測用二酸化炭素標準ガスを指針値以下の不確かさで調製可能であることが実証された。
一方、二酸化炭素標準ガスを真空引きした高圧容器に移充填して、その前後の二酸化炭素濃度を測定するという実験から、原料ガスの移充填速度が数L/minであれば、空気と二酸化炭素の分別が小さくなることが見出した。これは、移充填速度を制御することにより、既存の方法でも大気観測用二酸化炭素標準ガスの調製できる可能性があることを示している。
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[Journal Article] Intercomparison of O2 / N2 ratio scales among AIST, NIES, TU, and SIO based on a round-robin exercise using gravimetric standard mixtures2021
Author(s)
Nobuyuki Aoki, Shigeyuki Ishidoya, Yasunori Tohjima, Shinji Morimoto, Ralph F. Keeling, Adam Cox, Shuichiro Takebayashi, and Shohei Murayama
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Journal Title
Atmospheric Measurement Techniques
Volume: 14
Pages: 6181-6193
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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