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2017 年度 実績報告書

次世代質量分析技術開発による海洋表層溶存有機ガスのグローバル観測と動態解析

研究課題

研究課題/領域番号 15H01732
研究機関国立研究開発法人国立環境研究所

研究代表者

谷本 浩志  国立研究開発法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 室長 (30342736)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード海洋科学 / 海洋探査 / 環境技術
研究実績の概要

高感度・小型・省電力タイプのプロトン移動反応イオン化・飛行時間型質量分析計(Mini- EI-PTRMS)の実験室における動作確認および性能試験を継続した。また、学術研究船「白鳳丸」のKH-17-3研究航海に参加し、Mini-EI-PTRMS装置を搭載して、海洋観測の現場での試験を行った。現場での性能として、揮発性有機化合物を約10種類検出でき、海水および大気中における硫化ジメチルをはじめとする揮発性有機化合物のオンライン測定に向けて活用できることが実証された。さらに、微気象学的手法の一つである傾度法(Gradient flux method: GF法)とプロトン移動反応質量分析計(Proton transfer reaction-mass spectrometry: PTR-MS)を組み合わせた観測システム(PTR-MS/GF法)を用いた、太平洋域亜熱帯域から亜寒帯域までの海域におけるDMS放出量の実計測データをまとめ、DMS固有のガス交換係数を求め、その評価を行った。海洋直上大気のDMS濃度の鉛直分布から、亜熱帯域においても亜寒帯域においてもDMS濃度は高度とともに減少しており、海洋が常にDMSの放出源であることが確認できた。幅広い風速条件におけるDMS放出量のデータを見直したところ、DMS放出量は風速に依存して増加する傾向がみられ、別の独立な観測手法と整合的であった。さらに、海洋微生物の活動が活発な海域では顕著に高いDMS放出量が確認され、海洋表層の活発な生物活動によりDMSが多く生成され、海表面DMS濃度が高くなった結果、海洋から大気への放出量が多くなったことが示唆された。PTR-MS/GF法から算出したガス交換係数は従来法による推定範囲内となり、従来のガス交換係数の推定値がDMSに対しても有効に適用できることが確認できた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の目標をおおむね達成しているため。

今後の研究の推進方策

実験室におけるさまざまな性能比較試験やフィールドでの試験観測を継続し、さらなる技術的性能および実用性の評価を行うとともに、実観測データの科学的解析も進める。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Queensland University of Technology/CSIRO(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      Queensland University of Technology/CSIRO
  • [国際共同研究] リーズ大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      リーズ大学
  • [雑誌論文] Sea-to-air flux of dimethylsulfide in the South and North Pacific Ocean as measured by Proton Transfer Reaction-Mass Spectrometry coupled with the Gradient Flux (PTR-MS/GF) technique2017

    • 著者名/発表者名
      Omori, Y., H. Tanimoto, S. Inomata, K. Ikeda, T. Iwata, S. Kameyama, M. Uematsu, T. Gamo, H. Ogawa, K. Furuya
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.-Atmos.

      巻: 122 ページ: 7216-7231

    • DOI

      10.1002/2017JD026527

    • 査読あり
  • [学会発表] 親潮域における春季植物プランクトン増殖に関わる海洋-大気間の生物地球化学2017

    • 著者名/発表者名
      西岡 純, 鈴木光次, 宮崎雄三, 谷本浩志
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2017年大会
  • [学会発表] 春季親潮域における揮発性有機化合物の海洋および大気観測2017

    • 著者名/発表者名
      Yuko Omori, Hiroshi Tanimoto, Satoshi Inomata, Sachiko Okamoto, Yuzo Miyazaki, Jun Nishioka
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2017年大会
  • [学会発表] 大気―海洋間における有機硫黄の相互作用に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      坂田昂平, 谷本浩志, 猪俣敏, 高橋嘉夫, 大森裕子, 坂口綾, 為則雄祐
    • 学会等名
      第23回大気化学討論会
  • [備考] 磯の匂いが雲を作る ~海洋から大気への硫化ジメチル放出量の実計測に成功~

    • URL

      http://www.nies.go.jp/whatsnew/20170724/20170724.html

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公開日: 2018-12-17  

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