| 研究概要 |
本年度,海洋中の溶存CO_2濃度を評価するために液-液平衡式海洋CO_2センサーの設置を行った.このセンサーは海洋研究開発機構の研究グループが開発したもので,海水中のCO_2とセンサー内部溶液中のCO_2を透過膜を介して液-液平衡状態にし,内部溶液のpHを分光学的な方法で測定することで間接的に海水中のCO_2分圧を算定するものである.これに大気側観測機器を加えることにより,沖合海洋観測塔における観測体制を整えることができ,波浪データを付随したCO_2交換速度あ観測値を取得することが可能となった.これらの計測システムを用いて大気側と海洋側の同時観測を実施した.大気中のCO_2フラックスの測定においては,渦相関法と慣性散逸法による同時併用を実施し,両者の測定値が統計的に一致する時間帯のデータを抽出することによって,測定誤差の小さなフラックスのデータセットを作成することができた.また,超音波波高計による水位変動測定の結果から,有議波高,ピーク波周期等を算定し,波齢等の波浪特性量を評価した.観測で得られたCO_2フラックスおよび大気-海洋間CO_2分圧差△pCO_2からCO_2交換速度を算定した.CO_2交換速度は平均風速6～7m/s付近から急激に増大し,波齢が大きいほど交換速度が相対的に大きくなる挙動を示すことがわかった.また,既存の経験式と比較すると,本観測で得られた交換速度の値はかなり大きな値を示すことを確認した.さらに,砕波による乱流機構を取り込んだCO_2交換速度のハイブリッドモデルに関する研究を進め,波齢によって風速依存性が変化する交換速度モデルの検討を行った.このモデルは,CO_2交換速度の波浪依存性を説明できる有用なものと考えられる.
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