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成層圏二酸化塩素及び一酸化臭素測定器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 04554015
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 超高層物理学
研究機関名古屋大学

研究代表者

近藤 豊  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (20110752)

研究分担者 中島 英彰  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助手 (20217722)
岩坂 泰信  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (20022709)
小池 真  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助手 (00225343)
研究期間 (年度) 1992 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
1993年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1992年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
キーワード二酸化塩素 / 一酸化臭素 / 二酸化窒素 / オゾン / 分光器 / 成層圏 / 二酸化臭素 / 回折格子
研究概要

平成4年度に焦点距離32cmの回折格子を持つ、波長掃引型分光器を製作した。光検出器としては、光電子増倍管を用い、それに印加する高電圧を自動的に制御することにより、増幅率の大きなダイナミックレンジを達成した。回折格子の刻線数は2400gr/mmでありこれにより高い波長分解能を得ることが出来た。この結果スリット幅を広げ、光の入射強度をそれに比例して大きく取ることが出来た。
二酸化塩素(OClO)及び一酸化臭素(BrO)による可視部の吸収は0.1%のオーダーであり、二酸化窒素とオゾンの吸収は1%のオーダーである。ここではまず、測定器の精度を確かめるために二酸化窒素(NO_2)・オゾン(O_3)の吸収が大きい430〜502nmの可視領域に測定域を絞った。
地球大気外から入射する太陽放射は天頂で散乱されて地上へ到達する.この散乱を受けた光は昼間と薄明時(太陽天頂角90゚付近)において成層圏中(高度25km付近)を通過してくる際にその光路長が約20倍薄明時の方が長くなっている.このようにして得られた2つの吸収量の異なるスペクトルどうしのスペクトル比を求め,それと既知の値である二酸化窒素・オゾンの吸収断面積をLambert Beerの法則を用いて最小二乗法の適用によりフィッティングを行い二酸化窒素とオゾンの全量を求めた.
豊川の名大太陽地球環境研究所で、長期間連続観測を行ったデータを詳細に解析した結果、観測されたスペクトル比の中に波長に対して吸収物質に依らない放物線形の大きな構造を見出した。また、その除去方法を解析プログラムに追加した。この改良の結果オゾン、二酸化窒素の測定精度±1%以内を達成した。全吸収量からNO_2,O_3の吸収量を引いた残差は0.1%以下の大きさであり、極域OClO,BrOの吸収量より小さい。このことからこの分光器はOClO,BrOを検出する能力のあることが分かった。

報告書

(3件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] Y.Kondo et al.: "Reactive nitrogen,ozone,and nitrate aerosols observed in the Arctic stratosphere in January 1990." J.Geophys.Res.97. 13025-13038 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Iwasaka et al.: "Chemical state of polar stratospheric aerosols." Proc.NIPR Sympos.5. 1-8 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Koike et al.: "Decrease of stratospheric NO_2 observed at 44^0N due to Pinatubo volcanic aerosols" Geophys.Res.Lett.20. 1975-1978 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kondo et al.: "Total reactive nitrogen,N_2O,and ozone in the winter Arctic stratosphere" Geophys.Res.Lett.(1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.Aimedieu et al.: "In situ measurement of nitric oxide,ozone and aerosol in the candinavian Arctic stratosphere in January 1992" Geophys.Res.Lett.(1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kondo et al.: "Ground based measurements of column amounts of NO_2 over Syowa Station,Antarctica." J.Geophys.Res.(1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kondo, Y., P.Aimedieu, M.Koike, Y.Iwasaka, P.A.Newman, U.Schmidt, and W.A.Matthews: "Reactive nitrogen, ozone, and nitrate aerosols observed in the Arctic stratosphere in January 1990." J.Geophys.Res.97. 13025-13038 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iwasaka, Y., M.Hayashi, Y.Kondo, M.Koike, S.Koga, M.Yamato, P.Aimedieu, and W.A.Matthews: "Chemical state of polar stratospheric aerosols." Proc.NIPR Sympos.Polar Meteorol.Glacio.5. 1-8 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koike, M., Y.Kondo, W.A.Matthews, P.V.Johnston: "Decrease of stratospheric NO_2 observed at 44。C due to Pinatubo volcanic aerosols" Geophys.Res.Lett.20. 1975-1978 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kondo, Y., W.A.Matthews, P.V.Johnston, M.Hayashi, M.Koike, Y.Iwasaka, A.Shimizu, T.Yamanouchi, and S.Aoki: "Ground based NO_2 and O_3 measurements by visible spectrometer at Syowa base (69。S), Antarctica." Proc.Quadren.Ozone Symp.(in press). (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kondo, Y., U.Schmidt, T.Sugita, P.Aimedieu, M.Koike, H.Ziereis, and Y.Iwasaka: "Total reactive nitrogen, N_2O, and ozone in the winter Arctic stratosphere" Geophys.Res.Lett.(in press). (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aimedieu, P., Y.Kondo, T.Sugita, M.Koike, and W.R.Sheldon: "In situ measurement of nitric oxide, ozone and aerosol in thecandinavian Arctic stratosphere in January 1992" Geophys.Res.Lett.(in press). (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kondo, Y., W.A.Matthews, S.Solomon, M.Hayashi, M.Koike, and K.Yamazaki: "Ground based measurements of column amounts of NO_2 over Syowa Station, Antarctica." J.Geophys.Res.(in press). (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kondo et al.: "Reactive nitrogen,ozone,and nitrate aerosols observed in the Arctic stratosphere in January 1990." J.Geophys.Res.97. 13025-13038 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Iwasaka et al.: "Chemical state of polar stratospheric aerosols." Proc.NIPR Sympos.5. 1-8 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Koike et al.: "Decrease of stratospheric NO_2 observed at 44^oN due to Pinatubo volcanic aerosols" Geophys.Res.Lett.20. 1975-1978 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kondo et al.: "Total reactive nitrogen,N_2O,and ozone in the winter Arctic stratosphere" Geophys.Res.Lett.(1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] P.Aimedieu et al.: "In situ measurement of nitric oxide,ozone and aerosol in thecandinavian Arctic stratosphere in January 1992" Geophys.Res.Lett.(1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kondo et al.: "Ground based measurements of column amounts of NO_2 over Syowa Station,Antarctica." J.Geophys.Res.(1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Iwasaka et al.: "Chemical state of polar stratospheric aerosols," Proc NIPR Symposium. 5. 1-8 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kondo et al.: "Reactive nitrogen,ozone,and nitrate aerosols observed in the Arctic stratosphere in January 1990," J Geophys Res. 97. 13025-13038 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kondo et al.: "Reactive nitrogen in the lower stratosphere and troposphere," Kishou-Kennkyuu-note. 176. 111-127 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kondo et al.: "Ground based NO_2and O_3 measurements by visible spectrometer at Syowa base(69^OS),Antarctica," Quadren Ozone Symposium. (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hayashi et al.: "Observation of ozone and aersols in the Antarctic ozone hole of 1991 under the Polar Patrol Baloon(PPB)project-preliminary result-," Quadren Ozone Symposium. (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] M.Koike et al.: "Airvraft measurements of NO and NOy at 12 km over the Pacific ocean," Quadren Ozone Symposium. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] M.Koike: "Depletion of Arctic ozone in the winter 1990," J Geophys Res. 18. 791-794 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kondo et al.: "Measurements of nitric oxide and ozone in the troposphere from mid-latitude to equator," Meteorol Geophys. 42. 21-29 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Iwasaka et al.: "Seasonal change and chemical state of polar stratospheric aerosols," Univ.Alaska. 720-729 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 近藤 豊: "環境工学ハンドブック(第3章3.2.2気圏の化学)" オーム社, (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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