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2018 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 / 環境動態
研究実績の概要

・国立極地研究所に設置されている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-252、MAT-253)と、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(MAT-deltaPLUS)について、メタンの炭素・水素同位体比(d13C、dD)の分析精度を維持しつつ定期的に装置の不具合対応を行った。
・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d13C、dD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。
・ニーオルスンにおけるメタン濃度は複雑な経年変化を示し、既に報告したとおり2000年から2005年の濃度増加の停滞、2005年以降に平均+6ppb/yrの濃度再増加が観測されている。その後、2014年から2017年の平均増加率が11ppb/yrとさらに増加していることが明らかになった。同位体比観測データと併せて解析した結果、2014年以降のCH4濃度増加にも微生物・湿地起源のメタンが寄与していたと考えられる。
・国立環境研究所で開発された大気輸送モデル(NIES-TM)にメタン同位体比を計算するモジュールを追加し、あらかじめインバージョン計算によって求められた各放出源カテゴリー(微生物、化石燃料、バイオマスバーニング)によるメタン放出量を与えて、大気中メタンのd13C、dD変動を計算した。その結果、モデル計算値は観測値よりも同位体的に大幅に軽い値を示した。このことから、インベントリデータや陸域生態系モデルから与えた各放出源カテゴリーの寄与率が現実と異なっていることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] Environment and Climate Change Canada(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      Environment and Climate Change Canada
  • [雑誌論文] Temporal variations of the mole fraction, carbon and hydrogen isotope ratios of atmospheric methane in the Hudson Bay Lowlands, Canada.2018

    • 著者名/発表者名
      Fujita, R., S. Morimoto, T. Umezawa, K. Ishijima, P. K. Patra, D. E. J. Worthy, D. Goto, S. Aoki and T. Nakazawa
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.

      巻: 123 ページ: -

    • DOI

      10.1002/2017JD027972

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Intercomparisons of d13C and dD measurements of atmospheric CH4 for combined use of datasets from different laboratories2018

    • 著者名/発表者名
      Umezawa, T., C.A.M. Brenninkmeijer, T. Roeckmann, C. van der Veen, S. C. Tyler, R. Fujita, S. Morimoto, et al.
    • 雑誌名

      Atmos. Meas. Tech.

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.5194/amt-2017-281

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Temporal variations of the mole fraction and carbon isotope ratio of atmospheric methane observed at Ny-Aalesund, Svalbard.2018

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, S., R. Fujita, S. Aoki, D. Goto and T. Nakazawa
    • 学会等名
      14th ICACGP/15th IGAC Science Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurements of d13C and dD of atmospheric CH4 in the northern North Pacific and the Arctic Ocean and interpretation of Arctic CH4 sources2018

    • 著者名/発表者名
      Fujita, R., S. Morimoto, S. Ishidoya, Y. Tohjima, K. Ishijima, S. Aoki and T. Nakazawa
    • 学会等名
      14th ICACGP/15th IGAC Science Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Temporal variations of the global CH4 sources estimated by mole fraction, carbon and hydrogen isotope ratios of atmospheric CH4 and an atmospheric chemistry transport model2018

    • 著者名/発表者名
      Fujita, R., S. Maksyutov, S. Morimoto, S. Aoki, T. Nakazawa, H.-S. Kim, T. Umezawam D. Goto, M. Sasakawa and T. Machida
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
  • [学会発表] スバールバル諸島ニーオルスン基地における大気中二酸化炭素、メタン、一酸化炭素濃度の変動2018

    • 著者名/発表者名
      村山昌平、森本真司、後藤大輔、青木周司、中澤高清、石島健太郎、前田高尚、石戸谷重之、菅原敏、藤田遼
    • 学会等名
      日本気象学会春季大会

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公開日: 2019-12-27  

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