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中赤外レーザー吸収分光計を用いた大気中硫化カルボニルの現場自動観測システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K12365
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分63010:環境動態解析関連
研究機関国立研究開発法人国立環境研究所

研究代表者

奈良 英樹  国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 主任研究員 (30534490)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード硫化カルボニル / 炭素循環 / レーザー吸収分光法 / 中赤外レーザー吸収分光法 / 現場自動観測
研究開始時の研究の概要

本研究では①中赤外レーザー吸収分光計(mid-IRLAS)の基礎測定能を把握することでCOS計測の高精度・高確度化を行い、②現場観測のための安定性に優れる装置校正用標準ガスの確立を並行して行う。また、①で計測能の高水準化をするmid-IRLASと②で確立する装置校正用標準ガスを用いて現場自動観測システムを開発し、③GCMSによるフラスコ観測と比較並行観測を実施することで、現場自動観測システムの評価を行う。以上、①から③までの課題を順に達成していくことでmid-IRLASを用いたCOSの現場自動観測システムを構築する。

研究実績の概要

中赤外レーザー吸収分光計によるCOS計測について、装置に導入する試料大気の圧力を高度に制御するシステムおよび、試料大気と標準ガスを自動で導入できるシステムの開発を行った。次に、COSの標準ガスの開発については、水蒸気処理をしたアルミシリンダーに保存試験用に環境大気を充填したものを用いてCOSの保存性試験を開始しており、GC/MSを用いて充填試料大気中のCOSの経時変化を調べることで評価を実施している。この試験からは、ガスの作成後数ヶ月間はCOSが安定に存在していることを示す測定データが得られたが、さらにその後の保存試験ではGC/MSによる保存試験用ガスの測定で安定性を評価するのに十分な繰り返し精度と再現性が得られなくなった。現在、この原因について調べているところであるが、シリンダー内部でのCOSの分布が不均一になっている、あるいはシリンダーから保存試験用ガスを吐出する際にCOSに分別や消滅反応が起こっていることが原因となっている可能性がある。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本研究で用いている中赤外レーザー分光計については比較的装置価格が他社のものと比べて安価であることが利点の一つとして挙げられるが、その反面、やはり測定安定度が高くなく、確度が低いことがわかってきた。このため、得られたデータの処理方法と装置の校正方法についてもそれぞれ開発する必要がある。これまでの本研究において、圧力を高度に制御するシステムを開発することにより確度を向上させることはできたが、今後、環境中におけるCOSの変動を正確に捉えるためには上記のデータ処理および校正方法についても手法を開発し、高確度化を進める必要がある。

今後の研究の推進方策

【現在までの進捗状況】にも記載したとおり、計測結果の高確度化を進めるため、計測から得られるデータの処理方法および装置の校正方法についてもそれぞれ検討する。これらの検討で満足のいく結果が得られれば、室外大気を対象としてGC/MSとの並行観測を実施し、最終的な確度の評価を行う。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2022

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] 炭素循環トレーサーとしての活用に向けた 大気中硫化カルボニルの観測体制の構築2022

    • 著者名/発表者名
      奈良英樹、 遠嶋康徳、中岡慎一郎
    • 学会等名
      日本気象学会2022年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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