成層圏大気年代のグローバル観測

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23340136
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 気象・海洋物理・陸水学
• 研究機関: 宮城教育大学
• 研究代表者: 菅原 敏 宮城教育大学, 教育学部, 教授 (80282151)
• 連携研究者: 青木 周司 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00183129) ; 森本 真司 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30270424)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 成層圏過程 / 平均年代

研究概要

日本、赤道太平洋東部、南極昭和基地において実施された成層圏大気のクライオサンプリング実験によって採集された大気サンプルを用いて、二酸化炭素、メタン、一酸化二窒素、六フッ化硫黄のそれぞれの濃度と、各種同位体比の測定を行い、二酸化炭素と六フッ化硫黄の濃度から成層圏大気の平均年代を推定した。その結果、平均年代の緯度分布が明らかになったことに加えて、日本上空では平均0.04年/年の割合で平均年代が増加傾向にあることが判った。同時に測定された重力分離の大きさと数値モデルを組み合わせることで、長期的に成層圏循環が弱まっており、平均年代は増加する傾向であることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] 大気球観測により初めて捉えられた成層圏大気主成分の重力分離とその中層大気循環研究への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石戸谷重之, 菅原敏, 森本真司, 青木周司, 中澤高清, 豊田栄, 本田秀之, 橋田元, 村山昌平, 山内恭
  • 雑誌名: 宙航空研究開発機構研究開発報告2013 巻: JAXA-RR-13 ページ: 71-86
  • URL: http://repository.tksc.jaxa.jp/help/press.html
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gravitational separation in the stratosphere - a new indicator of atmospheric circulation (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ishidoya, S. Sugawara, S. Morimoto, S. Aoki, T. Nakazawa, H. Honda, and S. Murayama
  • 雑誌名: Atmos. Chem. Phys. 巻: 13 ページ: 8787-8796
  • DOI: 10.5194/acp-13-8787-2013
  • URL: http://www.atmos-chem-phys.net/13/8787/2013/
  • 査読あり
• [雑誌論文] 白鳳丸船上気球実験により観測された赤道上空成層圏の微量成分と平均年代の推定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菅原 敏, 青木 周司, 本田 秀之, 稲飯洋一, 森本 真司, 他 10 名
  • 雑誌名: 平成24年度大気球シンポジウム集録 巻: (isas12-sbs)
  • URL: http://www.isas.jaxa.jp/j/researchers/symp/2012/1016_balloon_proc.shtml
• [雑誌論文] 2010 年クライオサンプリング実験の成果と成層圏メタン濃度の長期トレンド (2011)
  • 著者名/発表者名: 菅原 敏, 青木 周司, 中澤 高清, 本田秀之, 森本 真司, 他 4 名
  • 雑誌名: 平成23年度大気球シンポジウム集録 巻: (isas11-sbs)
  • URL: http://www.isas.jaxa.jp/j/researchers/symp/2011/1006_balloon_proc.shtml
• [学会発表] Vertical CO_2 gradient as an indicator of stratospheric circulation (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugawara, S., S. Aoki, S. Morimoto, T. Nakazawa, S. Ishidoya, S. Toyoda, H. Honda
  • 学会等名: AGU fall meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 2013-12-10
• [学会発表] Long-term trends of the stratospheric CO_2 and SF_6 observed by balloon-borne cryogenic sampler (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugawara, S., S. Aoki, T. Nakazawa, S. Ishidoya, S. Morimoto, S. Toyoda, H. Honda
  • 学会等名: WCRP regional workshop on SPARC
  • 発表場所: WCRP regional workshop on SPARC
  • 年月日: 2013-04-02
• [学会発表] Numerical simulation of the gravitational separation in the stratosphere (2012)
  • 著者名/発表者名: Sugawara, S., S. Ishidoya, S. Morimoto, S. Aoki, T. Nakazawa, H. Honda, S. Murayama
  • 学会等名: AGU fall meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 2012-12-03