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2015 年度 実績報告書

炭素・水素同位体比の精密観測による大気中のメタン濃度変動の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H03722
研究機関東北大学

研究代表者

森本 真司  東北大学, 理学研究科, 教授 (30270424)

研究分担者 青木 周司  東北大学, 理学研究科, 教授 (00183129)
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) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード温室効果気体 / メタン / 同位体比
研究実績の概要

1,国立極地研究所に新たに設置された連続フロー式ガスクロマトグラフ・燃焼炉・質量分析計(GC-C-IRMS:MAT-253)の大気試料濃縮部の改造と分析シーケンスの最適化を行った。その結果、100ccの大気試料を用いた場合にメタンの炭素同位体比を約0.06パーミルの再現性で分析可能な分析システムが完成した。
2,東北大学に設置されている連続フロー式ガスクロマトグラフ・熱分解炉・質量分析計(GC-P-IRMS:MAT-deltaPLUS)について分析シーケンスの調整を行った。装置の安定性に一定の向上は見られたが、更なる調整が必要である。
3,北極域4地点(スバールバル諸島ニーオルスン、カナダ・チャーチル、ロシア・スルグート、北太平洋)での大気採取法によるメタン濃度とメタン炭素水素同位体比の時系列観測を維持すると共に、西太平洋を航行する民間コンテナ船上及び南極昭和基地で採取した大気試料の分析を行い、それぞれ高精度観測データを得た。また、同位体比分析値の連続性を維持・確認するために、同位体比用標準ガスの検定値を見直し、これまでに得られた炭素同位体比分析値について必要な補正量を求めた。
4,ニーオルスンとチャーチルにおけるメタン濃度、メタンの炭素・水素同位体比観測データの解析を開始した。観測された季節変化から大気中のCH4、13CH4及びCH3Dの収支式を解くことにより、それらの季節変化の原因が微生物・湿地起源CH4放出量の季節変化に起因していることが示唆された。

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

研究計画初年度に計画していたメタンの炭素同位体比分析用質量分析計の改造に成功し、所期の分析精度を達成したこと、さらに、北極域・西太平洋域・南極域で定期的に採取される大量の大気試料を遅滞なく分析するためのワークフローを確立したことによる。

今後の研究の推進方策

北極域・西太平洋域・南極域で定期的に採取される大量の大気試料の高精度分析を継続し、世界的に見ても不足しているメタン濃度・同位体比の時系列データを着実に蓄積する。また、得られた時系列データの解析を行い、大気中メタン濃度の変動原因についての考察を進める。3次元大気化学輸送モデルによるメタン同位体比のシミュレーション結果との比較研究を推進する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] Meteorological Service of Canada(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      Meteorological Service of Canada
  • [雑誌論文] Development of an atmospheric N2O isotope model, optimization procedure, and application to source estimation2015

    • 著者名/発表者名
      Ishijima, K., M. Takigawa, K. Sudo, S. Toyoda, N. Yoshida, T. Röckmann, J. Kaiser, R. G. Prinn, S. Aoki, S. Morimoto, S. Sugawara and T. Nakazawa
    • 雑誌名

      Atmos. Chem. Phys. Discuss.

      巻: 15 ページ: -

    • DOI

      10.5194/acpd-15-19947-2015

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 放出源別モデル計算を用いたメタンフラックスの最適化について2015

    • 著者名/発表者名
      石島健太郎、Prabir Patra、Ed Dlugokencky, 伊藤昭彦、町田敏暢、梅澤拓、青木周司 、森本真司、中澤高清
    • 学会等名
      日本気象学会秋季大会
    • 発表場所
      京都テルサ、京都府京都市
    • 年月日
      2015-10-28 – 2015-10-30
  • [学会発表] カナダ・チャーチルにおける大気中CH4濃度の季節変動とその起源解析2015

    • 著者名/発表者名
      藤田遼、森本真司、石島健太郎、Prabir Patra、梅澤拓、Doug Worthy、青木周司、中澤高清
    • 学会等名
      第21回大気化学討論会
    • 発表場所
      東京工業大学、東京都目黒区
    • 年月日
      2015-10-19 – 2015-10-21
  • [学会発表] Methane isotope measurements of CARIBIC air samples and preliminary intercomparison results2015

    • 著者名/発表者名
      Umezawa,T., C.A.M. Brenninkmeijer, T. Roeckmann, S.C.Tyler, S. Aoki and S. Morimoto
    • 学会等名
      InGOS International Conference
    • 発表場所
      Utrecht, the Netherlands
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-24
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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