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2019 年度 実施状況報告書

都市の二酸化炭素は何からどれぐらい出ているのか?

研究課題

研究課題/領域番号 18K01129
研究機関防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)

研究代表者

菅原 広史  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 教授 (60531788)

研究分担者 石戸谷 重之  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (70374907)
寺尾 有希夫  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, 主任研究員 (20469745)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード二酸化炭素 / 都市 / 酸素 / 炭素同位体
研究実績の概要

東京都渋谷区に設置した観測サイトにおいて二酸化炭素・酸素・炭素同位体の常時観測を継続して実施した。夏季に一部の機材の不具合が生じたものの、全体としては順調に計測を行った。また、3回の集中観測を行い、市街地における地表面温度の分布のデータを習得し、大気安定度の推定に用いた。
得られた二酸化炭素輸送量(総輸送量)は冬春夏秋それぞれの日平均値で15.6、1.2、9.3、11.5 μmol m-2 s-1であった。総輸送量を酸素・二酸化炭素濃度比を使って案分し、排出源ごとの二酸化炭素排出量の推定を行った。観測サイトの特性から排出源は自動車(ガソリン燃焼)と建物(都市ガス燃焼)および人間呼吸の3種類とした。当該サイトでは建物における都市ガス燃焼が最も多いことが分かった。また、季節ごとの排出量日変化パターンも排出源ごとに得られた。ガソリン燃焼による二酸化炭素排出量の日変化パターンは、交通量のそれに近いものであった。一方、都市ガス燃焼については、既往研究で得られている都市ガス消費量の時間変化パターンと一部異なる点があった。この点については今後さらに検討していく予定であるが、都市ガス消費量の時間変化を論じた研究のレビューを深める必要もあると考えている。
人間呼吸については、当初の研究計画ではそれほど重要視していなかったものである。しかし、炭素同位体のデータから当該サイトでは生物(人間もしくは植物)起源の二酸化炭素排出が無視できないレベルで存在していることが示された。このため、人間呼吸量については時別人口データ、植物呼吸量については土地被覆データを用いて検討した。その結果当該サイトでは人間呼吸量が優位で総輸送量の約2割を占めることがわかった。

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

計画していた計測はおおむね順調に行うことができ、データの取得が完了している。研究成果については学会発表および論文投稿を行うことができている。

今後の研究の推進方策

最終年度となる本年度も計測を継続し、データの取得を行う。また、得られた結果の既往研究との比較を重点的に行う予定である。さらに、新型コロナウィルスに起因した経済活動の停滞が二酸化炭素排出量に影響しているか否かを本年度に得られたデータをもとに検討したい。

次年度使用額が生じた理由

投稿した論文の掲載が次年度に判明する予定である。掲載料が未確定であるため次年度使用額を準備した。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Estimation of PM2.5 Emission Sources in the Tokyo Metropolitan Area by Simultaneous Measurements of Particle Elements and Oxidative Ratio in Air2020

    • 著者名/発表者名
      Kaneyasu Naoki、Ishidoya Shigeyuki、Terao Yukio、Mizuno Yusuke、Sugawara Hirofumi
    • 雑誌名

      ACS Earth and Space Chemistry

      巻: 4 ページ: 297~304

    • DOI

      https://doi.org/10.1021/acsearthspacechem.9b00314

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microscale Warming due to Poor Ventilation at Surface Observation Stations2019

    • 著者名/発表者名
      Sugawara Hirofumi、Kondo Junsei
    • 雑誌名

      Journal of Atmospheric and Oceanic Technology

      巻: 36 ページ: 1237~1254

    • DOI

      10.1175/jtech-d-18-0176.1

    • 査読あり
  • [学会発表] Simultaneous atmospheric observation of CO2 flux, 14CO2, O2 and CO2 concentrations and aerosol components in Tokyo for partitioning of CO2 flux into emission sources.2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Terao, H. Sugawara, S. Ishidoya and N. Kaneyasu
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of PM2.5 emission source in Tokyo Metropolitan area by simultaneous measurements of particle elements and oxidative ratio in air.2019

    • 著者名/発表者名
      N. Kaneyasu, S. Ishidoya, H. Kondo, Y. Mizuno and Y. Terao
    • 学会等名
      The 11th Asian Aerosol Conference 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] 代々木街区での都市ガス消費と自動車起源の人工排熱量の分離推定に向けた二酸化炭素フラックスおよび酸素/二酸化炭素交換比の同時観測2019

    • 著者名/発表者名
      石戸谷重之、菅原広史、寺尾有希夫、髙根雄也、兼保直樹
    • 学会等名
      日本気象学会2019年度秋季大会
    • 国際学会
  • [学会発表] 都市におけるCO2フラックスの支配因子に関する観測的研究2019

    • 著者名/発表者名
      菅原広史、小川陽平、石戸谷重之、寺尾有希夫
    • 学会等名
      日本気象学会2019年度春季大会

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公開日: 2021-01-27  

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