2013 Fiscal Year Research-status Report

北極成層圏エアロゾルの揮発特性と輸送過程に関する研究

Research Project

Project/Area Number	25340020
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Research Institution	Fukuoka University
Principal Investigator	白石浩一福岡大学, 理学部, 助教 (80299536)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	林政彦福岡大学, 理学部, 教授 (50228590)
Project Period (FY)	2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords	北極成層圏 / ニーオルスン / 成層圏エアロゾル / ST物質循環 / エアロゾルゾンデ
Research Abstract	ニーオルスンでのエアロゾルゾンデを用いた北極大気エアロゾルの不揮発特性の観測は、平成26年度に実施する。平成25年度は、そのための観測の準備として、エアロゾルゾンデの装置の調整・校正を行った(担当者　林、白石)。それと並行して、ニーオルスンでの過去16 年間のエアロゾルゾンデ観測データの再解析を行った(担当者　白石)。 2台のエアロゾルゾンデを購入し、装置の調整・校正を行った。また、先行研究から、不揮発性粒子の加熱試験を行うために、不揮発性粒子の発生方法や加熱温度等を選定の検討を行った。今年度購入予定であった加熱ヒーターは、平成26年6月に購入する。また、加熱ヒーターの設定温度、加熱時間等を確認する室内実験は平成26年度6-8月に行う。ニーオルスンでの過去16 年間のエアロゾルゾンデ観測データの再解析について、現在のところ以下のような結果が得られている。成層圏エアロゾルの粒径分布は、対流圏界面高度から対流圏界面高度＋3km、対流圏界面高度＋3kmから高度20km、高度20kmより高い高度において明確な違いがあることが分かった。また、それらの高度域でのエアロゾルの粒子数濃度の経年的傾向が異なることなども明らかになった。とりわけ圏界面近高度から3km上方までの高度域では、極渦外からの輸送と思われる粒子数濃度の増加がしばしば観測された。気象場(極渦内での位置や輸送過程、対流圏大気運動など)との関係について調べるために、現在、ECMWFの再解析データのオゾン・水蒸気のデータを組み込んだデータセットの作成を行っている。解析の結果については、平成26年度から順次学会等で、研究生成果の発表を行う。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason エアロゾルゾンの購入、調整・校正、先行研究に基づいた不揮発性粒子の発生方法や加熱温度等を選定の検討、ニーオルスンでの過去16 年間のエアロゾルゾンデ観測データの再解析などは、平成25年度の研究実施計画の通りに進めることができた。しかし、加熱ヒーターの購入や揮発性粒子蒸発の確認のための室内実験等は、まだ行っていない。以上の研究進行状況から、達成度は「やや遅れている」と評価した。
Strategy for Future Research Activity	平成25年度内で実施する予定であった加熱ヒーターの購入、揮発性粒子の蒸発確認の室内実験等は、平成26年6月から8月にかけて実施する。他は当初の予定通り、平成26年度の研究実施計画通りに進める。過去のエアロゾルゾンデ観測データの再解析は継続して行う。平成26年5-6月にドイツのアルフレッドウェゲナー研究所のノイバー氏と打ち合わせを行い、冬季のニーオルスン滞在期間について決定する。平成26年9月までに、気球や巻下げ器の購入、受信システムの準備を行う。11月に観測装置を輸送する。平成26年度12月または平成27年1月に、ニーオルスンにおいて、エアロゾルゾンデを用いた北極大気エアロゾルの不揮発特性の測定を行う。観測終了後に、得られた不揮発性粒子の粒径分布の解析を行い、不揮発性粒子の混合状態について検討する。また、気象場の解析を行い、不揮発粒子の数濃度・粒径分布の変動と輸送過程との関係について調べる。研究成果(北極大気エアロゾルの不揮発性の観測結果、過去のエアロゾルゾンデ観測データの再解析)については、随時学会等で発表を行う。
Expenditure Plans for the Next FY Research Funding	当初、ニーオルスンでの冬季の北極大気エアロゾル不揮発特性の観測を平成25年度に予定していたが、エアロゾルゾンデ、プラステックバルーン等の納期に時間がかかるため、観測は平成26年冬に実施するように計画を変更した。それに伴って、観測のために準備していた経費(旅費、運送費)を平成26年度に繰り越した。繰り越した経費は、平成26年冬季にニーオルスンで実施する観測の旅費、輸送費として使用する。