2021 Fiscal Year Annual Research Report
海氷表面に見られる有機臭素ガスの高濃度現象―低温化学反応チャンバー実験による検証
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20H04345
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
野村 大樹 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (70550739)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
薮下 彰啓 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (70371151)
大木 淳之 北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (70450252)
山下 洋平 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (50432224)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 海氷 / 揮発性有機ガス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高緯度海域に分布する海氷は、地球規模の気候変動を制御する要因として大きな役割を担っている。従来、海氷は、物質循環の観点において大気と海洋間の「障壁」として認識されてきた。しかし、実際、海氷表面では、結氷による濃縮効果によって溶存物質が高濃度化し、大気に対して放出源になることが予想される。ただ、極域の厳しい環境での観測の難しさにより、海氷表面での「低温化学」に関する反応機構の解明に至っていない。本研究では、自然界で起こる結氷現象を室内でのチャンバー実験で再現し、有機臭素ガス、特にブロモホルムに関して、海氷表面での化学反応機構・大気への放出過程を明らかにすることが目的である。本課題は、極域大気中オゾン濃度の急激な減少を招く有機臭素ガスの発生源が特定されていないことから設定した。本研究で提唱する海氷表面でのブロモホルム生成は、有機臭素ガスの大気への新たな発生源の提案となり、長年謎とされてきた大気中オゾン消失現象の原因解明に一石を投じることとなる。しかし、これまでの応募者らによる観測事実と低温環境での化学反応の新たな知見により、反応仮説を提唱するに至ったが、反応機構は検証されていない。そこで本年度は、チャンバー実験を実施し、本研究の解明に向けてのデータの採取を行った。具体的には、購入したチャンバーを利用した化学反応実験、また、室内での結氷および積雪を再現し、ブロモホルム生成に関する室内実験を実施した。また、これまでの観測データの解析を実施した。これらの解析を実施することにより、当初の目的に向けて順調に研究が進んでいる状況にある。
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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
本年度は、チャンバー実験を実施し、本研究の解明に向けてのデータの採取を行うことができた。特に室内で海氷を作成し、その上に積雪を加えるなど、より海氷環境を再現した実験を実施することができた。また、これまでの観測データの解析を実施した。これらの解析により、当初の目的に向けての解析作業が順調に進んでいるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで、チャンバー実験を実施し、本研究の解明に向けてのデータの採取を行った。また、これまでの観測データの解析を実施してきた。今後の研究では、これらのデータをまとめ、海氷が有機臭素ガス、特にブロモホルムに関して、海氷表面での化学反応機構・大気への放出過程を明らかにする。そして、まとめたデータは論文としてまとめ国際誌に投稿する。
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Research Products
(17 results)
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[Presentation] Identifying microbial drivers of biological oxygen production and uptake in the central Arctic Ocean.2022
Author(s)
Chamberlain, E. J., Rokitta, S., Rost, B., D’Angelo, A., Creamean, J., Loose, B., Ulfsbo, A., Fong, A. A., Hoppe, C. J. M., Droste, E., Nomura, D., Bowman, J. S.
Organizer
Ocean Sciences Meeting, online.
Int'l Joint Research
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[Presentation] Interfacial generation of internal waves and turbulent heat flux due to enhanced inertial motion for deformed sea-ice floe: Preliminary results from MOSAiC expedition2021
Author(s)
Kawaguchi, Y., Koenig, Z., Hoppman, M., Nomura, D., Granskog, M., Inoue, J., Katlein, C., Marcel, N., the MOSAiC OCEAN Team
Organizer
European Geophysical Union, General Assembly 2021
Int'l Joint Research
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[Presentation] Effects of lead width variation, re-freezing and mixing events on lead water structure in the central Arctic.2021
Author(s)
Nomura, D., Web, A., Li, Y., Dall’osto, M., Schmidt, K., Droste, E., Chamberlain, E., Kawaguchi, Y., Inoue, J., Damm, E., Delille., B.,
Organizer
European Geophysical Union, General Assembly 2021
Int'l Joint Research
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