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温室効果気体の変動と循環のダイナミクスに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 10144103
研究種目

特定領域研究(A)

配分区分補助金
研究機関東北大学

研究代表者

中澤 高清  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30108451)

研究分担者 中村 俊夫  名古屋大学, 年代測定資料研究センター, 教授 (10135387)
吉田 尚弘  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (60174942)
巻出 義紘  東京大学, アイソトープ総合センター, 教授 (40011746)
森本 真司  国立極地研究所, 助手 (30270424)
青木 周司  東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00183129)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
126,300千円 (直接経費: 126,300千円)
2000年度: 30,800千円 (直接経費: 30,800千円)
1999年度: 43,800千円 (直接経費: 43,800千円)
1998年度: 51,700千円 (直接経費: 51,700千円)
キーワード温室効果気体 / 二酸化炭素 / メタン / 一酸化二窒素 / ハロカーボン / 同位体 / 循環モデル / 地球温暖化 / 物質循環 / 一酸化ニ窒素
研究概要

地球表層における温室効果気体の変動と循環の実態を明らかにするために、系統的観測や循環モデルの開発を基にした広範にわたる研究を実施した。得られた結果を要約すると以下のようになる。
(1)CO_2、CH_4、N_2O,CO,HCFC,HFC、PFC,SF_6などの温室効果気体の濃度と同位体比を、日本上空、太平洋上、シベリア、南極昭和基地、北極スビッツベルゲン島などにおいて組織的に測定し、近年におけるこれらの時間的・空間的変動およびそれらの原因や支配プロセスを明らかにした。N_2Oについては同位体分子種の測定を世界に先駆けて行い、その結果を基にして発生・消滅過程の定量的解析を試みた。また、得られたCO_2濃度とδ^<13>Cの測定結果を同時解析することによって近年の人為起源CO_2の収支を推定するとともに、HCFC,HFC,SF_6の観測結果を南北2ボックスモデルで解析することによりそれらの放出量の時間変化を詳細に検討した。
(2)全球三次元大気輸送モデルを開発し、濃度と同位体比を基に近年におけるCO_2およびCH_4の循環を定量化するとともに、高空間分解能の全球生態系モデルを用いて炭素循環における陸上生物圏の役割を解明した。また、全球海洋物質循環モデルを開発し、CO_2交換を基本的に支配する大気-海洋間のCO_2分圧差およびOCMIPプロトコルに基づいた海洋の吸収量を推定した。N_2Oについてはマルチボックスモデルを構築し、過去500年間の大気中濃度の再現を行った。
(3)大気-岩石圏における炭素循環の理解を向上させるために、観測に基づいて化学風化に伴う炭素フラックスおよび地下深部から大気へのフラックスの評価を行うとともに、炭素循環におけるサンゴ礁の寄与を検討し、その役割がザンゴ礁によって異なることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (39件)

  • [文献書誌] K.Ishijima: "Concentration variations of troposheric nitrous oxide over Japan"Geophys.Rev.Lett.. 28. 171-174 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Morimoto: "Latitudinal distribution of atmospheric CO_2 sources and sinks inferred by δ^<13>C measurements from 1985 to 1991"J.Geophys.Res.. 10. 24315-24326 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Yoshida: "Constraining the atmospheric N_2O budjet from inframolecular site preference in N_2O isotopemers"Nature. 405. 330-334 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Watai: "Latitudinal distribution of CO_2 fugacity in the North Pacific along 175°E in 1992-1996"J.Oceanography. 55. 655-665 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shirai: "Rapidly increasing concentrations of CFC alternatives in the atmosphere as observed in Hokkorids and Antarctica"Chem.Lett.. 357-358 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nakamura: "Isotopic analysis and cycling of dissolved in organic carbur at Lake Biwa, Central Japan"Radiocarbon. 40. 933-944 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中澤高清: "大気の化学と地球環境"学会出版センター(印刷中). (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nakazawa: "Encyclopedia "John Wiley and sons(印刷中). (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ishijima et al.: "Concentration variations of tropospheric nitrous oxide over Japan."Geophys.Res.Lett.. 28. 171-174 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yoshimura wt al.: "Geochemical and stable isotope studies on matural water in the Taroko Gorge karst area, Taiwan : Chemical weathering of carbonate rocks by deep source CO_2 and sulfuric acid."Chem.Geol.. (in press). (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Morimoto et al.: "Latitudinal distribution of atmospheric CO_2 sources and sinks inferred by δ^<13>C measurements from 1985 to 1991."J.Geophys.Res.. 105. 24315-24326 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Itoh and T.Oikawa: "A model analysis of the relationship between climate perturbations and carbon budget anomalies in global terrestrial ecosystem ; 1970-1997"Clim.Res.. 15. 161-183 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Yoshida et al.: "Constraining the atmospheric N_2O budget from intramolecular site preference in N_2O isotopomers."Nature.. 405. 330-334 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Mabuchi et al.: "Numerical study of the relation between climate and the carbon dioxide cycle on a regional scale."J.Meteorol.Soc.Japan. 78. 25-46 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Watai et al.: "Latitudinal distribution of CO_2 fugacity in the North Pacific along 175E in 1992-1996."J.Oceanography. 55. 655-665 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nakazawa: "Variations of carbon dioxide and methane in the atmosphere and their global cycles."Global Environment. 2. 5-14 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shirai et al.: "Rapidly increasing concentrations of CFC alyernatives in the atmosphere as observed in Hokkaido and Antarctica."Chem.Lett.. 357-358 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Saeki et al.: "Methane emissions deduced from a two-dimensional atmospheric transport model and surface concentration data."J.Meteorol.Soc.Japan. 76. 307-324 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nakamura et al.: "Isotopic analysis and cycling of dissolved inorganic carbon at Lake Biwa, central Japan."Radiocarbon. 40. 933-944 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Toyoda: "Fractionation of N_2O isotopomers in the stratosphere"J.Geophys.Res.. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ishijima: "Concentration variations of troposheric nitrous oxide over Japan"Geophys.Res.Let.. 28. 171-174 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Morimoto: "Latitudinal distribution of atmospheric CO_2 sources and sinks inferred by δ^<13>C measurements"J.Geophys.Res.. 105. 24315-24326 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] C.Y.Shao: "Equilibrium and Rlnetic studies on the complexation of boric acid with chromotropic acid"J.Chem.Soc.Dalton Trans. 18. 3136-3142 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Tohjima: "Variations in atmospheric nitrous, oxide observed at Hateruma munitoring station"Chemosphere for Global Chance Science. 2. 435-443 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Tennichi: "Simultaneous determination of trace, metals by solid phase absorptiometry"Fresenius'J.Aal.Chem. 368. 443-448 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中澤高清: "大気の化学と地球環境"学会出版センター(印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 吉村和久: "地下水水質の基礎"理工図書. 189 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T. Watai: "Latitudinal distribution of CO_2 fugacity in the North Pacific along 175°E 1992-1996"J. Oceanography. 55. 655-665 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y. Kondo: "NO_y-N_2O correlation observed inside the Arctic Vortex in February 1997 : dynamical and chemical effect"J. Geophys, Res.. 104. 8215-8224 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y. Yokouchi: "Astrong source methyl chloride to the atomosphere from tropicel coastal land"Nature. 403. 295-298 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] U. Tsunogai: "Carbon isotopic compositions of C_2-C_5 hydrocarbons and methyl chloride in urban, coastal and maritime atmosphere rer the Westen North Pacific"J. Geophys. Res.. 104. 16033-16039 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M. Shiobara: "An overview and preliminary results from the Arctic airbone measurment program 1998 Campaian"Polar Meteorol. Glacio.. 13. 99-110 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 井口 敬雄: "3次元輸送モデルを用いた大気中のCO_2収支の研究"京都大学防災研究所年報. 42B1. 385-395 (1991)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 中澤 高清: "地球環境学「大気環境の変化」"岩波書店. 326 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nakazawa: "Variations of carbon dioxide and methane in the atmosphere and their global carbon cydes" Global Environment. 5-14 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Watai: "Tenporal variations of surface oceanic and atmospheric CO_2 fugacity and total dissolved in organic carbon in the northwestern north Pacific" J.Oceanography. 54. 323-336 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Murayama: "Interpretation of high concentration of O_3 observed in the upper troposphere over Syowa Station,Antarctica" Geophys.Res.Lett. 25. 1177-1180 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Saeki: "Methane emissions deduced from a two-dimonsional atmospheric transport model and surface concentration data" J.Meteorol.Soc.Japan. 76. 307-324 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Wessel: "Tropospheric ozone depletion in polar regions.A comparison of observation in the Arctic and Awtaxctic." Tellus. 50B. 34-50 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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