| 研究課題/領域番号 |
19H01975
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分17020:大気水圏科学関連
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
|---|
研究代表者 |
石戸谷 重之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究グループ長 (70374907)
|
|---|
| 研究分担者 |
坪井 一寛 気象庁気象研究所, 気候・環境研究部, 主任研究官 (10553167)
村山 昌平 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 総括研究主幹 (30222433)
森本 真司 東北大学, 理学研究科, 教授 (30270424)
菅原 敏 宮城教育大学, 教育学部, 教授 (80282151)
石島 健太郎 気象庁気象研究所, 気候・環境研究部, 研究官 (90399494)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
|
|---|
| キーワード | 大気組成拡散分離 / 大気中酸素・アルゴン濃度 / 大気主成分同位体比 / 温暖化影響評価 / 大気主成分濃度・同位体比 / 分子拡散分離 / 大気循環 / 二酸化炭素循環 / 海洋貯熱量 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
大気輸送、二酸化炭素循環、海洋貯熱量の長期変動に対する温暖化影響評価を目的として、大気の主成分（酸素、窒素、アルゴン）の濃度・同位体比の高精度観測を地表から成層圏に及ぶ広域で展開する。得られた観測結果について、独自の手法により大気組成の拡散分離を評価・補正することで、自由対流圏での大気主成分の精密な時空間変動と成層圏大気の重力分離が観測され、南北半球間の大気交換と成層圏循環への温暖化影響評価が可能となる。同時に二酸化炭素循環と海洋貯熱量の情報を持つ酸素とアルゴン濃度の広域代表データも取得できることから、包括的な温暖化影響評価が可能となる
|
| 研究成果の概要 |
大気主成分の濃度と同位体比は温暖化影響評価に有用な情報を持つが、存在量に対し変動量が極めて小さく人為及び自然起源の拡散分離の影響を強く受ける。本研究では、航空機観測における人為起源分離を評価・補正することで自由対流圏の酸素濃度を高精度で観測し、地上の観測結果や大気輸送モデルと組合せた解析から、半球間大気交換や全球CO2収支を評価した。また、成層圏大気の自然起源分離（重量分離）の観測とモデル計算を行い、地上アルゴン濃度の長期変動への重力分離の影響が無視できないことを明らかにし、観測したアルゴン濃度と重力分離モデルを組合せた解析から、海洋観測と整合的な海洋貯熱量の経年変動が得られることを示した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
大気中酸素濃度やアルゴン濃度を、炭素循環や温暖化の指標として用いるためには、存在量の6桁目の変動を計測する超高精度観測が必要になる。また、そのような微小変動の場合には、温度や圧力の勾配に応じて質量数に依存した拡散分離が生じ、その影響は特に航空機観測で顕著である。本研究では、拡散分離を定量的に評価し補正することで航空機による酸素濃度の高精度観測を実現し、南北半球間大気輸送や全球CO2収支の評価を行なった。また、地上と成層圏のアルゴン濃度の観測とシミュレーションから、超高精度観測には大気の重力分離の変動が影響し得ることを初めて報告した。
|
