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地球大気中における結合型水蒸気錯体の検出

Research Project

Project/Area Number08F08604
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Meteorology/Physical oceanography/Hydrology
Research InstitutionNational Institute of Information and Communications Technology
Host Researcher 笠井 康子  独立行政法人情報通信研究機構, 電磁波計測研究センター環境情報センシング・ネットワークグループ, 主任研究員
Foreign Research Fellow DUPUY Eric  独立行政法人情報通信研究機構, 電磁波計測研究センター環境情報センシング・ネットワークグループ, 外国人特別研究員
ERIC Dupuy  独立行政法人情報通信研究機構, 電磁波計測研究センター環境情報センシング・ネットワークグループ, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2008 – 2010
Project Status Completed(Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost : ¥2,000,000)
Fiscal Year 2010 : ¥600,000 (Direct Cost : ¥600,000)
Fiscal Year 2009 : ¥800,000 (Direct Cost : ¥800,000)
Fiscal Year 2008 : ¥600,000 (Direct Cost : ¥600,000)
KeywordsWater Vapour / Dimer / Atmosphere / Infrared / ACE-FTS / Spectroscopy / 水蒸気 / 錯体 / 衛星データ
Research Abstract

地球大気中には酸素や窒素、そして水蒸気から分子錯体が存在することが知られているが、そのふるまいは明らかではない。しかしその量は地球大気中でN2,H2,O2,H2O,CO2に次いで多いと考えられ、これまで多くの研究者が直接検出を試みて来た。本件球では従来の地上検出実験よりも1000倍ほどの感度を持つ衛星観測により水蒸気ダイマーの初検出を試みた。カナダの赤外分光衛星ACE-FTSの観測周波数範囲は中間赤外750 and 4400cm^<-1>であり、周波数分解能は0.02cm^<-1>である。太陽掩蔽法により地球大気をリムジオメトリで観測する。大気分子錯体H2O-H2Oを検出するのに必要な「周波数高分解能・周波数広域・高感度」を兼ね備えた分光計である。
本研究ではACE-FTS分光計観測のうち3つの周波数窓を選んで解析し、水蒸気ダイマーH2O-H2Oの検出を試みた、周波数窓幅は40cm^<-1>で、周波数領域は1615,3200 and 3716cm^<-1>である。しかしながら、水蒸気やHNO3からの干渉が大きく、水蒸気ダイマーのみのスペクトルを検出することは出来なかった。
最後の半年間は研究方針を変更し大気中におけるH2O-O2錯体の存在量見積とその振る舞いの感度解析を行った。H2O-O2の存在量は[H2O-O2]=Kp[H2O][O2]で記述できる。分子科学計算でこれまでにない精度で精密に見積もられたKpを用い[H2O-O2]量をグローバルに求めた。これにより、地表面ではppmオーダーでCH4量に匹敵する量があること、対流圏ではその存在量は水蒸気量に比例するが、対流圏界面では気温に比例することが分かった。

Report

(3results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report

Research Products

(1results)

All 2011

All Journal Article

  • [Journal Article] The H2O-O2 water vapour complex in the Earth's atmosphere2011

    • Author(s)
      Y.Kasai, E.Dupuy, et al.
    • Journal Title

      Atmospheric Chemistry and Physics Discussions

      Volume : 11 Pages : 10069-10086

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed

URL :

Published : 2008-04-01   Modified : 2016-04-21  

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