オゾン層破壊に関連した極成層圏雲の特性評価に関する研究

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20244077
• Research Institution: National Institute for Environmental Studies
• Principal Investigator: 中島 英彰 独立行政法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 室長 (20217722)
• Keywords: 北極オゾンホール / 極成層圏雲 / PSC / オゾン破壊 / オゾンゾンデ / FTIR / CALIPSO / 大気微量成分

Research Abstract

研究最終年度にあたるH23年度は、大きく分けて3つの研究を実施した。1つ目は、2007年に南極昭和基地で得られた高分解能FTIRによる微量大気成分変動の解析の中で、特に塩素化合物の変動に焦点を当てた研究。2つ目は、北極圏・ノルウェー・ニーオルスン及びロシア・サレハルドにおけるPSC観測とオゾンゾンデ観測を用いた、北極オゾン破壊に関する研究。3つ目は、人工衛星CALIPSOとAura/MLSデータを用いた、PSCの異なるタイプによるオゾン破壊量の定量化に関する研究である。
1つめの研究からは、2007年4月～10月に昭和基地で得られた赤外分光データから、HCl,ClONO2,HNO3,N2Oの高度別の変動を得ることに成功した。これにMLS観測によるClOデータを加えることにより、南極上空でのオゾンホール全期間にわたる塩素化合物の挙動を明らかにすることが出来た。
2つ目の研究では、2011年冬季～春季にかけて、史上最大となる北極上空でのオゾン破壊が起こった。
我々のニーオルスン及びサレハルドにおけるオゾンゾンデ観測によって、この史上最大となる北極オゾンホールの発達の様子をとらえることに成功した。その成果は、Natureの論文に掲載され、多くのメディアにも取り上げられた。
3つ目の研究では、M.C.Pittsが開発した、人工衛星CALIPSOのデータから、PSCのタイプを判別する手法を用い、異なるタイプのPSCの出現場所からトラジェクトリー計算を行い、そのトラジェクトリー上でのAura/MLSデータ点をマッチ解析で探し、オゾンの破壊量を見積もった。解析は2007年の南極、及び2010,2011年の北極について行った。まだ解析の途中ではあるが、PSCのタイプによって異なるオゾン破壊量が定量化されつつある。今後より解析ケースを増やし、結果の信憑性を高めていく予定である。

Research Products

• [Journal Article] Ozone loss rates in the Arctic winter stratosphere during 1994-2000 derived from POAM II/III and ILAS observations : Implications for relationships among ozone loss, PSC occurrence, and temperature (2012)
  • Author(s): Terao Y., T. Sugita, and Y. Sasano
  • Journal Title: J. Geophys. Res Volume: 117 Pages: 05311
  • DOI: doi:10.1029/2011JD016789
• [Journal Article] Observed and simulated time evolution of HCl, ClONO2, and HF total column abundances (2012)
  • Author(s): Kohlhepp, R., R.Ruhnke, M.P.Chipperfield, M.De Maziere, J.Notholt, S.Barthlott, R.L.Batehelor, R.D.Blatherwick, Th.Blumenstock, M.T.Coffey, P.Demoulin, H.Fast, W.Feng, A.Goldman, D.W.T.Griffith, K.Hamann, J.W.Hannigan, F.Hase, N.B.Jones, A.Kagawa, I.Kaiser, Y.Kasai, O.Kirner, W.Kouker, R.Lindenmaier, E.Mahieu, R.L.Mittermeier, B.Monge-Sanz, I.Morino, I.Murata, H.Nakajima, M.Palm, C.Paton-Walsh, U.Raffalski, Th.Reddmann, M.Rettinger, C.P.Rinsland, E.Rozanov, M.Schneider, C.Senten, B.-M.Sinnhuber, D.Smale, K.Strong, R.Sussmann, J.R.Taylor, G.Vanhaelewyn, T.Warneke, C.Whaley, M.Wiehle, S.W.Wood
  • Journal Title: Atmos.Chem.Phys. Volume: 12 Pages: 3527-3557
  • DOI: doi:10.5194/acp-12-3527-2012
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Unprecedented Arctic ozone loss in 2011 (2011)
  • Author(s): Manney, G. L., H. Nakajima, et al
  • Journal Title: Nature Volume: 478 Pages: 469-475
  • DOI: doi:10.1038/nature10556
• [Presentation] Quantification of ozone destruction in terms of PSC types from CALIPSO and MLS data (2011)
  • Author(s): Nakajima, H., M.Ohya, Y.Takahashi, M.C.Pitts
  • Organizer: AGU 2011 Fall Meeting
  • Place of Presentation: Moscone Center, San Francisco, CA, U.S.A.
  • Year and Date: 2011-12-09
• [Presentation] CALIPSOとMLSデータによるPSCタイプによるオゾン破壊量の定量化 (2011)
  • Author(s): 中島英彰、大矢麻奈未、高橋友香理、M.C.Pitts
  • Organizer: 日本気象学会2011年度秋季大会
  • Place of Presentation: 名古屋大学(愛知県)
  • Year and Date: 2011-11-16
• [Presentation] Variation of chlorine species related to Antarctic ozone hole observed by ground-based FTIR at Syowa Station, Antarctica (2011)
  • Author(s): Nakajima, H., K.Saeki, Y.Nagahama, N.B.Jones
  • Organizer: The 20^<th> NDACC Symposium
  • Place of Presentation: Cine Cambaie, Saint Paul, Reunion Island, France
  • Year and Date: 2011-11-07
• [Presentation] Unprecedented Arctic Ozone Loss in 2011 (2011)
  • Author(s): Nakajima, H.
  • Organizer: Invited lecture at Yonsei University
  • Place of Presentation: Yonsei University, Seoul, South Korea
  • Year and Date: 2011-11-01
• [Presentation] Time variation of chlorine species observed by ground-based FTIR at Syowa Station, Antarctica (2011)
  • Author(s): Nakajima, H., K.Saeki
  • Organizer: NDACC/Infrared Working Group Meeting
  • Place of Presentation: NCAR, Boulder, CO, U.S.A
  • Year and Date: 2011-04-24
• [Remarks]
  • URL: http://www.nies.go.jp/whatsnew/2011/20111003/20111003.html