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2007 年度 実績報告書

日本上空の対流圏・成層圏における酸素濃度の変動と炭素収支の解明に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18710004
研究機関東北大学

研究代表者

石戸谷 重之  東北大学, 大学院・理学研究科, COEフェロー (70374907)

キーワード物質循環 / 気候変動 / 酸素 / 二酸化炭素 / 成層圏 / 炭素循環 / 重力分離
研究概要

本研究においてはO_2濃度の高精度測定の維持は不可欠である。そこで、測定装置の調整を継続し、安定した精度の維持を図るとともに、昨年度に確立した手法によりO_2標準ガスを製造し、現有の標準ガスに足して繰り返し検定を実施し、値の安定性の確認を行い、実際の分析に供した。また、標準ガスを安全に保管し、室温の変化によるシリンダー内でのO_2とN_2の分別を避けるために、シリンダーを横置き静置する断熱した収納ラックを製作し、実用化した。
これらの技術的改良を基に、地上基地や航空機を利用した系統的な対流圏大気の採集を継続し、O_2濃度とCO_2濃度の高精度分析を実施した。また、これまでにアーカイブされてきた大気試料の分析も行い、O_2濃度の長期にわたるデータベースを作成した。作成されたデータベースをCO_2濃度データとともに用いて、予備解析を試み、近年の人為起源CO_2の収支を評価・検討した。
平成19年5月に三陸大気球観測所で実施された成層圏大気の採集実験に参加するとともに、これまでに三陸上空や南極上空、北極上空で採取され保存されていた成層圏大気試料の分析を行った。この際、成層圏における大気成分の重力分離を明らかにするために、N_2とO_2の同位体比も同時に分析した。N_2と0_2の同位体比の分析結果から、成層圏においてすでに重力分離が生じていることを初めて見いだし、2002年に北極上空の成層圏下部で行われた航空機観測の結果とともに、Geophys. Res. Lett.に2編の論文として公表した。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Gravitational separation detected from O_2/N_2, δ^<15>N of N_2, δ^<18>O of O_2, Ar/N_2 observed in the lowermost part of the stratosphere at northern middle and high latitudes in early spring of 20022008

    • 著者名/発表者名
      S. Ishidoya, et. al.
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett. 35,L03812

      ページ: doi:10.1029/2007GL031526

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gravitational separation of major atmospheric components of nitrogen and oxygen in the stratosphere2008

    • 著者名/発表者名
      S. Ishidoya, et. al.
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett. 35,L03811

      ページ: doi:10.1029/2007GL030456

    • 査読あり
  • [学会発表] 大気中O_2/N_2比高精度連続観測装置の開発と大気観測への応用2007

    • 著者名/発表者名
      後藤大輔, 他
    • 学会等名
      第13回大気化学討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20071127-29
  • [学会発表] 第2期ドームふじコアのガス分析結果(2450-2680m)および47万年前にさかのぼる精密年代決定2007

    • 著者名/発表者名
      川村賢二, 他
    • 学会等名
      第30回極域気水圏シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20071120-21
  • [学会発表] 北極域航空機観測計画(Arctic Airbome Measurement Program 2002, AAMP02)において観測された極渦内下部成層圏における大気主要成分の重力分離2007

    • 著者名/発表者名
      石戸谷重之, 他
    • 学会等名
      日本気象学会2007年度秋期大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20071014-16
  • [学会発表] Gravitational separation of major atmospheric components and secular trend of the O_2/N_2 ratio in the stratosphere2007

    • 著者名/発表者名
      Ishidoya, et. al.
    • 学会等名
      EASTEC symposium 2007
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      20070918-21
  • [学会発表] Development of a high precision continuous measurement system of the atmospheric O_2/N_2 ratio using a fuel cell oxygen analyzer2007

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, et. al.
    • 学会等名
      14th WMO/IAEA meeting of experts on carbon dioxide concentration and related tracer measurement techniques
    • 発表場所
      Helsinki, Finland
    • 年月日
      20070910-13
  • [学会発表] 成層圏において観測された大気主要成分の重力分離2007

    • 著者名/発表者名
      石戸谷重之, 他
    • 学会等名
      日本気象学会2007年度春季大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20070513-16

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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