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北極域における大気ポテンシャル酸素(APO)の変動解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K20444
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分63010:環境動態解析関連
研究機関国立極地研究所

研究代表者

後藤 大輔  国立極地研究所, 研究教育系, 助教 (10626386)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード炭素循環 / 大気中酸素 / 北極域 / 大気ポテンシャル酸素 / 大気中O2濃度 / 大気中CO2濃度 / 北極域の環境 / 炭素収支
研究開始時の研究の概要

本研究では、北極・ニーオルスンにおいて大気中CO2およびO2濃度の系統的高精度観測を実施することで、北極域における大気ポテンシャル酸素(APO)の長期変動の実態を把握し、その要因を解明する。APOとは、大気中O2, CO2濃度観測から導出され、大気海洋間のO2交換により変動するトレーサーであり、大気海洋間のO2交換メカニズムや、海洋循環、海洋生物過程の理解に応用されている。北極域のAPOの長期変動と様々な気候変動因子、大気輸送モデルによる数値実験との比較からAPOの長期変動要因を理解することで、大気海洋間のO2交換メカニズムを解明し、温暖化の主因とされるCO2の全球収支推定精度向上に貢献する。

研究成果の概要

大気ポテンシャル酸素(APO(=O2+1.1×CO2))は大気-海洋間のO2交換によって変動するトレーサーであり、大気-海洋間のO2交換のメカニズムや、海洋循環、海洋生物過程の理解、全球炭素収支の定量評価に利用されている。本研究では、スバールバル諸島ニーオルスンにおいてO2, CO2およびAPOの系統的観測を実施し、十年規模周期の海水面温度の変動やエルニーニョ現象といった気候変動因子との比較から、APOの年々変動の実態を把握するとともに、O2, CO2, APOの長期変動を解析することにより海洋と陸上生物圏の全球平均的なCO2吸収量を評価し、近年の炭素循環の定量的な理解に貢献した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

産業革命以降の人為起源のCO2排出量増加を主因とする「地球温暖化」は、国際的に重要な問題となっている。この問題に対応するためには、CO2がどこからどれだけ大気に放出され、どこでどれだけ吸収されるか、という地球表層における炭素収支を解明し、CO2増加の原因を定量的に理解しなければならない。本研究では、全球CO2収支の定量評価に利用可能な大気中O2およびCO2濃度の長期観測を実施した。観測された両者の長期的な変動傾向を解析することにより、近年の地球表層のCO2収支を定量的に評価し、全球炭素循環の定量理解に貢献した。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] 大気ポテンシャル酸素の季節変動に対する南北半球間大気輸送の影響2021

    • 著者名/発表者名
      石戸谷重之, 菅原敏, 青木周司, 森本真司, 本田秀之, 豊田栄, 遠嶋康徳, 後藤大輔, 石島健太郎, 長谷部文雄, 丹羽洋介, 青木伸行, 村山昌平
    • 学会等名
      大気化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of O2/N2 dataset from the surface to the middle stratosphere around Japan traceable to NMIJ gravimetric scale2021

    • 著者名/発表者名
      ISHIDOYA Shigeyuki, MORIMOTO Shinji, TSUBOI Kazuhiro, SUGAWARA Satoshi, GOTO Daisuke, AOKI Nobuyuki, MURAYAMA Shohei, NIWA Yosuke, AOKI Shuji, MATSUEDA Hidekazu, ISHIJIMA Kentaro
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Studies on variations of atmospheric greenhouse gases in the ArCS project 2015-20192020

    • 著者名/発表者名
      Shinji Morimoto, Daisuke Goto, Shohei Murayama, Ryo Fujita, Yasunori Tohjima, Shigeyuki Ishidoya, Toshinobu Machida, Kazuhiro Tsuboi, Yoichi Inai, Prabir K. Patra, Shamil Maksyutov, Akihiko Ito, Shuji Aoki
    • 学会等名
      The 11th Symposium on Polar Science
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Status report on O2 research activities at NIPR & TU2020

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Goto, Shinji Morimoto
    • 学会等名
      APO2020 Virtual Workshop
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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