北半球中・高緯度オゾン減少の力学的・化学的メカニズムの解明

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11480131
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 小池 真 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教授 (00225343)
• 研究分担者: 村田 功 東北大学, 理学部, 助手 (00291245) ; 鈴木 勝久 横浜国立大学, 教育学部, 教授 (60011764) ; 近藤 豊 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (20110752)
• キーワード: 成層圏オゾン / 北極極渦 / 不均一反応 / 輸送効果 / フーリエ変換赤外分光法

研究概要

観測された最近10年間のオゾン減少の大きさは、現在の最新の数値モデル計算結果の予測を大きく上回っている。この中緯度におけるオゾン減少を説明するためには、北極からの化学的に変質した空気の中緯度への輸送の効果と、中緯度特有の不均一反応の効果を、正しく評価する必要がある。このような現在の成層圏オゾン研究の現状に対し、本研究では北極域(スウェーデンのキルナ)および中緯度(北海道母子里観測所および陸別総合観測室)におけるフーリエ変換赤外分光法等による多成分同時観測と、観測に基づいた気象場を入れた3次元化学輸送モデルという2つの方法を組み合わせることによって、オゾン破壊のメカニズムの研究を行った。
H11年度には、第一にオゾンの減少の大きい冬から春先を中心に各観測点において高精度の赤外分光観測等を実施した。特に北極極渦の影響を受けたような空気塊の輸送に伴う化学組成の変化を捉えることに成功した。第二にデータの取得効率をあげるために、観測の自動化をすすめた。第三にこれまでの人工衛星観測の結果を統計処理することにより、各成分の典型的な高度分布を求め、赤外分光観測のデータ解析の高精度化を行った。この結果、従来の解析に比べて信頼性の高い解析結果を得ることができた。第四に95年および96年のオゾン、塩酸(HC1),C10NO_2の観測結果についてケンブリッジ大学の3次元光化学輸送モデルとの比較を行った。この結果、北極極渦の影響を受けた空気塊についてある程度、モデルが特徴を再現していることが分かった。

研究成果

• [文献書誌] Koike,M., et al.: "A comparison of Arctic HNO_3 profiles measured by ILAS and balloon-borne sensors"Journal of Geophysical Research.
• [文献書誌] Koike, M., et al.: "Impact of aircraft emissions on reactive nitrogen over the North Atlantic Flight Corridor region"Geophysical Research Letters.
• [文献書誌] Kondo, Y., et al.: "Denitrification and nitrification in the Arctic stratosphere during the winter of 1996-1997"Geophysical Research Letters. 27. 337-340 (2000)
• [文献書誌] Kondo, Y., et al.: "Partitioning of reactive nitrogen in the midlatitude lower stratosphere"Geophysical Research Letters.
• [文献書誌] Koike, M., et al.: "Assessment of the uncertainties in the NO_2 and O_3 measurements by visible spectrometers"J. Atmos. Chem.. 32. 121-145 (1999)
• [文献書誌] Kondo, Y., et al.: "Impact of aircraft emissions on No_x in the lowermost stratosphere at northern midlatitudes"Geophysical Research Letters. 26. 3065-3068 (1999)