研究課題
氷形成能力を有するエアロゾル粒子(氷晶核粒子:Ice Nucleating Particles)の存在は、極微量であっても、地球の気候や生態系に多大な影響を及ぼす。北極域の下層大気(数百メートル~数キロメートルの高度)では、年間を通して混相雲(過冷却水滴と氷晶が混在する雲)が頻繁に発生している。北極域混相雲内での氷形成過程には、氷晶核粒子の存在が必要であるが、北極域の大気中における氷晶核粒子の濃度は、非常に低く、その変動も比較的小さいと考えられていた。しかし、スヴァールバル諸島・ニーオルスンにて数回実施してきた短期集中観測からは、夏季に氷晶核粒子の濃度が大幅に増加していることが示唆された(Tobo et al., 2019, Nat. Geosci.)。そこで本研究では、夏季の高緯度域で発生する氷河起源ダスト(氷河堆積物から大気中へと飛散したダスト)の影響に着目し、スヴァールバル諸島における大気中での氷晶核粒子およびダスト粒子の時間・空間変動を通年観測によって明らかにしていくことを計画している。2年目にあたる2020年度は、前年度に引き続き、スヴァールバル諸島のZeppelin山観測所(海抜約474メートル地点)にて、自動エアロゾルサンプラーを用いた氷晶核計測用のエアロゾル試料の通年サンプリング、多段式インパクターを用いたエアロゾル粒子や雲残渣粒子の粒径別のサンプリングなどを継続して実施した。また、2020年10月に現地を訪問することで、これらの試料やデータの一部を回収し、帰国後に分析を進めた。
2: おおむね順調に進展している
新型コロナの世界的流行によって、スヴァールバルへの渡航は厳しく制限されたが、スヴァールバル諸島のZeppelin山観測所でのエアロゾル試料の通年サンプリングは、現地に常駐しているノルウェー極地研究所の技術スタッフの支援もあって、今のところは継続することができている。また、2020年10月には、特別な渡航許可を得ることによって現地入りし、一部のエアロゾル試料を持ち帰ることができた。持ち帰ったエアゾル試料の分析は順調に進んでおり、一年分以上のデータセットを蓄積することはできている。その一方で、北極域でのローカルダストの発生が活発になることが予想される夏季には渡航できなかったため、夏季の短期集中観測や(前年度に予定していた)スヴァールバル諸島にある複数の氷河下流の氾濫原での調査研究は、2020年度にも実施することができなかった。
2019~2020年度までにスヴァールバル諸島のZeppelin山観測所およびGruvebadet観測所から持ち帰ることができたエアロゾル試料の分析を順次進めることにより、大気中における氷晶核粒子やダスト粒子の季節変動などについて明らかにしていく。懸念事項として、2021年度も新型コロナ問題に伴う渡航制限が継続されることが予想されるが、研究目的でのスヴァールバルへの渡航が認められる場合は、必要な手続き(出入国時の自主隔離、PCR検査など)を取ることによって、現地入りを目指す。その際、現地に設置してある自動エアロゾルサンプラーや粒子計測器の定期メンテナンスやエアロゾル試料の回収などを行うために、スヴァールバル諸島を数回訪問する予定である。その一方で、現地入りが難しい場合も想定し、スヴァールバル諸島・ニーオルスンに常駐しているノルウェー極地研の技術スタッフらとも情報・意見交換をしながら、どのように現地での観測活動を進めていくかを検討していく。
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すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 2件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 備考 (1件)
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