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硫黄同位体組成に基づく硫化カルボニルミッシングソースの特定と全球収支解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H01975
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
研究機関上智大学

研究代表者

ダニエラチェ セバスチィアン  上智大学, 理工学部, 准教授 (00595754)

研究分担者 亀崎 和輝  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, 研究員 (00910142)
服部 祥平  東京工業大学, 物質理工学院, 研究員 (70700152)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
キーワード硫黄同位体 / 硫化カルボニル / 大気化学モデリング / 人為起源 / 人為活動 / 硫黄同位体比
研究開始時の研究の概要

硫化カルボニル(COS)は成層圏硫酸エアロゾルによる地球の冷却効果の一因となる他、炭素収支の定量的見積もりの間接指標となる。しかし、COSの生成源のうち70%以上の起源が不明と指摘され、過去から将来にわたる成層圏硫酸エアロゾル量の推定や、COSを用いた一次生産量の評価を困難にしている。そこで本研究では、数値モデリング手法に基づく大気硫黄循環の解析に、COSの起源を区別できる硫黄安定同位体組成情報を組み合わせて、COSミッシングソースを特定し、全球COS収支を解明する。また、全球COS動態モデルを構築することで、人間活動の変化が対流圏COS動態・成層圏硫酸エアロゾル量を通じて気候変動に与える影響を評価・予測する。

研究成果の概要

2022年度はCOS濃度測定装置(MIRAPico)について調整を行い、大気観測を可能にした。森林サイトとつくばにおいて長期的な観測を実施した。しかし、鏡面の汚れが原因で装置が不安定になる現象が見られたので、鏡面洗浄を行った。返却後、得られた結果の校正を行なった。これまでの観測結果をまとめて論文化準備中である。COSの起源となるCS2の酸化過程について1Dモデルで研究を行った。対流圏下部においてUV-A紫外線はCS2の光励起反応を起こすことを明らかにし、これまでモデル研究では考慮されてこなかったCS2からOCSへの酸化過程を論文の形でJGR(Atmosphere)に投稿し現在審査中です。

研究成果の学術的意義や社会的意義

最も不確実性の高い日本付近においてCOS濃度と硫黄同位体比の観測を実施し、日本がCOS濃度のホットスポットである原因が人為由来である他、COS濃度の連続測定を可能とすることで、短期的なCOS変動要因の解析を行なった。今後モデルシュミレーションに加える際の境界条件として用いることができる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 10件)

  • [雑誌論文] Constraining the atmospheric OCS budget from sulfur isotopes2020

    • 著者名/発表者名
      Hattori Shohei、Kamezaki Kazuki、Yoshida Naohiro
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 117 号: 34 ページ: 20447-20452

    • DOI

      10.1073/pnas.2007260117

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 理論計算を用いたOCS+O(1D)反応の反応機構と速度定数2022

    • 著者名/発表者名
      冬月 世馬、原昂汰
    • 学会等名
      日本地球化学会第68回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Model Study on Carbon Disulfide Oxidation Mechanism2022

    • 著者名/発表者名
      Yuanzhe Li, Fuyutsuki Seba
    • 学会等名
      第26回大気化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Continuous carbonyl sulfide concentration measurement using a portable mid-infrared laser spectrometer2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Kamezaki, Sebastian Danielache, Shigeyuki Ishidoya, Shohei Murayama, Takahisa Maeda, Hiroyuki Muraoka
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modelling the tropospheric and stratospheric sulfur isotopes in a column model for volcanically quiescent periods2021

    • 著者名/発表者名
      Juhi Nagori, Narcisa Nechita-Banda, Masumi Shinkai, Sebastian Danielache, Thomas Rockmann, Maarten Krol
    • 学会等名
      EGU General Assembly Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photochemistry of tropospheric CS2, a new chemical pathway2021

    • 著者名/発表者名
      Yuanzhe Li, Kazuki Kamezaki, Sebastian Danielache
    • 学会等名
      EGU General Assembly Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 一次元光化学モデルを用いた二硫化炭素の動態解析2020

    • 著者名/発表者名
      亀崎和輝、Li Yuanzhe、Danielache Sebastian
    • 学会等名
      第25回大気化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 硫化カルボニルの硫黄同位体分析とその応用-ミッシングソースの特定と全球収支解明2020

    • 著者名/発表者名
      服部祥平、亀崎和輝、吉田尚弘
    • 学会等名
      第25回大気化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 硫黄同位体比を用いた硫化カルボニルのミッシングソース特定と全球収支解明2020

    • 著者名/発表者名
      服部祥平、亀崎和輝、吉田尚弘
    • 学会等名
      第25回大気化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Revision of Tropospheric CS2 Chemistry2020

    • 著者名/発表者名
      Li Yuanzhe、亀崎和輝、Danielache Sebastian
    • 学会等名
      日本地球化学会 第67回オンライン年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Isotopic constraints on the atmospheric carbonyl sulfide (OCS or COS) budget2020

    • 著者名/発表者名
      Shohei Hattori, Kazuki Kamezaki, Naohiro Yoshida
    • 学会等名
      AGU 2020 fall meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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