2021 Fiscal Year Annual Research Report
Tropospheric ozone hole and iodine chemistry over the ocean: Focus analysis in the western Pacific low-latitude region and global assessment
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21H04933
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
金谷 有剛 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), センター長 (60344305)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹田 一彦 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (00236465)
関谷 高志 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 研究員 (00781460)
高島 久洋 福岡大学, 理学部, 准教授 (20469620)
竹谷 文一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 主任研究員 (50377785)
岩本 洋子 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 准教授 (60599645)
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| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2025-03-31
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| Keywords | 大気海洋物質循環 / オゾン収支 / 大気組成変動 / 光化学反応 / 地球温暖化 / 国際連携 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大気中及び海水中のヨウ素類の計測を高度化するために、各種要素技術を開発した。イオンクロマトグラフィーにオートサンプラーを導入して自動化し、多数の試料が分析可能となった。IOラジカル計測のためのMAX-DOASでは、サブpptレベルの鉛直分布を最適に推定できるよう、初期濃度高度分布の設定等を評価した。大気ヨウ素粒子・ガス捕集のための2段式フィルターサンプラーを試作し、ICP-MSでの分析方法等について検討した。また、ボックスモデルおよび3次元大気化学輸送モデルでのシミュレーション結果を観測データと比較した。ヨウ素類の発生や化学反応を考慮しても、3次元モデルは低緯度域においてオゾン濃度を過大評価する傾向が残り、不均一反応を追加するなどの感度実験を通じた予備的な評価を開始した。海洋地球研究船「みらい」のMR21-03航海において、洋上大気中のオゾンとIO等の計測や、表層海水の採水と試験的な状態別ヨウ素化学分析を行い、海面水温・クロロフィルなどの情報を加え、これまでのデータと合わせて時空間変動とその要因を解析した。南北半球の広い緯度範囲にわたる大気IO濃度分布が海面水温と対応すること、IOとオゾン濃度の逆相関が低濃度オゾンの範囲まで観測される点から、オゾン濃度に依存しないヨウ素揮発過程が想定以上に重要である可能性を指摘する論文を発表した。対流圏オゾンアセスメントレポート第2期(TOAR-II)でのOceansワーキンググループの活動として、全球的評価の視点で「みらい」などの船舶や航空機によって計測された海上の大気オゾンデータを世界的に収集開始し、ハロゲン化学がオゾンに与える影響を世界の複数モデルで評価してゆくための道筋を定期的にオンライン会合を持ち議論した。
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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
計測技術の改良、航海観測、モデルの高度化が想定どおり進展したため。サンプラーの構築についても、繰越の範囲で目的を達するものを製作することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
大気・海洋観測データの交換と学際的なデータ解析、観測とモデルの連携、国際連携などについて、これまで以上に推進してゆく。
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Research Products
(14 results)
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[Journal Article] Full latitudinal marine atmospheric measurements of iodine monoxide2022
Author(s)
Takashima, H., Kanaya, Y., Kato, S., Friedrich, M. M., Van Roozendael, M., Taketani, F., Miyakawa, T., Komazaki, Y., Cuevas, C. A., Saiz-Lopez, A., and Sekiya, T.
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Journal Title
Atmospheric Chemistry and Physics
Volume: 22
Pages: 4005-4018
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Iodine monoxide (IO) variations in the global marine boundary layer2022
Author(s)
Hisahiro Takashima, Yugo Kanaya, Saki Kato, Martina M. Friedrich, Michel Van Roozendael, Fumikazu Taketani, Takuma Miyakawa, Yuichi Komazaki, Carlos A. Cuevas, Alfonso Saiz-Lopez, Takashi Sekiya
Organizer
8th hybrid SOLAS Open Science Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] Ozone and CO observations over open oceans on R/V Mirai from 67S to 75N during 2012-17: Testing global chemical reanalysis TCR-2 in terms of Arctic processes and low ozone levels at low latitudes2021
Author(s)
Yugo Kanaya, Kazuyuki Miyazaki, Fumikazu Taketani, Takuma Miyakawa, Hisahiro Takashima, Xiaole Pan, Saki Kato, Kengo Sudo Takashi Sekiya, Jun Inoue, Kazutoshi Sato, Kazuhiro Oshima
Organizer
16th IGAC Science Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] Ozone Observations over Open Oceans on R/V Mirai from 67S to 75N since 2012: Testing Global Chemical Reanalysis TCR-2 in terms of Arctic Processes and Low Ozone Levels at Low Latitudes2021
Author(s)
Yugo Kanaya, Kazuyuki Miyazaki, Fumikazu Taketani, Takuma Miyakawa, Hisahiro Takashima, Xiaole Pan, Saki Kato, Kengo Sudo, Takashi Sekiya, Jun Inoue, Kazutoshi Sato, Kazuhiro Oshima
Organizer
Quadrennial Ozone Symposium 2021
Int'l Joint Research
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