| 研究課題/領域番号 |
15K16119
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| 研究機関 | 国立極地研究所 |
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研究代表者 |
後藤 大輔 国立極地研究所, 研究教育系, 助教 (10626386)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 大気中アルゴン濃度 / 海洋貯熱量 / 炭素循環 / 全球炭素収支 |
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| 研究実績の概要 |
1990年代以降、大気中酸素（O2）および二酸化炭素（CO2）濃度変動に基づく海洋と陸上生物圏によるCO2吸収量の定量評価が行なわれている。しかし、海洋の貯熱量変化に伴う海洋からのO2放出量補正の困難さのため、CO2吸収量推定には大きな誤差が残されている。本研究では、海洋の貯熱量変化、およびそれに起因する海洋からのO2放出量を評価し、大気中O2・CO2濃度観測に基づくCO2吸収量推定の高精度化に貢献することを目的として、海洋の貯熱量の変化のみに起因して変動する大気中アルゴン（Ar）濃度の計測システムの開発に取り組んでいる。これを用いて、従来から採取・保管されてきた南極の大気試料を分析することで、過去に報告例のない長期間の大気中Ar濃度変動の実態を明らかにし、海洋の貯熱量変化、それに伴う海洋からのO2放出量の評価が可能になることが期待される。平成２８年度においては、Isoprime Ltd.製質量分析計Isoripme100を検出器とした大気中Ar濃度計測システムを確立するため、テスト試料を用いた分析試験を実施した。装置周辺の温度変化に同期した出力変動を最小限に抑えるため、温度変化に敏感な箇所を断熱材で覆うことで保温し、分析する試料の流量、圧力変化に伴う出力変化への応答を確認して、分析に最適な条件を探索した。また、南極・昭和基地で採取された大気試料のO2濃度を測定し、過去15年間のO2濃度変動を明らかにした。昭和基地のO2濃度変動と現地で観測されているCO2濃度データと組み合わせて、CO2収支定量推定の解析に着手した。
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| 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
前年度、質量分析計の検出器部分の一部に破損が確認され、当該部品を含む複数の部品交換が必要であったため、テスト試料を用いた分析試験を中断していた。当該部品の調達、交換を検討していたが、実際の調達に時間を要し、実質的な分析試験作業が滞ってしまった。このため、当初はすでに試験作業を終えて実際の大気試料を分析しているはずであったが、現時点ではまだ実試料が分析できる状態になく、作業はやや遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
テスト試料を用いてAr濃度分析試験作業を継続し、高精度分析に最適な試料大気の流量、導入圧条件および分析シーケンスを決定する。最終的な測定精度の評価を行った後、平成29年度中盤を目標に、1995年以降に南極・昭和基地で採取され、国立極地研究所に保管されている過去約20年分の大気試料のAr濃度分析を行う。得られた分析データを用いて、物理法則に基づいて海洋貯熱量変動、およびそれに伴う海洋からのO2放出量を定量的に推定する。すでに得られている昭和基地における大気中O2およびCO2濃度データを用いて、海洋のO2放出量を補正した全球CO2収支の再評価およびその誤差評価を進める。
同分析システムに実験室外の空気を導入し、大気中Ar濃度の連続観測試験を実施する。南極の大気試料分析が全て完了した後、本格的な大気中Ar濃度連続観測を開始する。
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