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大気中の温室効果ガスの増加が地球温暖化をもたらすため、世界の多くの研究機関で温室効果ガスの濃度測定が行われている。しかし、火山からの温室効果ガスの排出を対象とした研究は少ない。そこで、桜島から排出される温室効果ガスにより鹿児島市上空の温室効果ガス濃度が、どのように変化するかを計測した。この計測結果と同時期に観測している大規模に温室効果ガスを排出しているメガロポリスの東京と熱帯雨林の森林火災の解析結果との比較を行った。
解析精度向上を図るために、解析に用いる大気層を複数の層に分割した大気モデルと各高度の大気成分の情報の精度を上げるために、観測地周りのGoddard Earth Science Data and Information Services Center (GES DISC)の再解析データから高度・気象データを作成し、観測地の吸収スペクトルをシミュレートすることで観測データを解析した。この手法を評価するために、国立環境研のFTSとFES-Cとの同時観測した時のFES-Cの観測データを解析した結果、大部分のデータが±2ppmと小さく、我々が開発した解析手法は精度が高いことが評価できた。我々が開発した解析手法で、東京での観測ではカラムCO2濃度が１年間で2.4ppmの上昇と10.1ｐｐｍの季節変動とインドネシアのカリマンタン島では森林火災によりカラムCO2濃度が10ppm以上の増加であることを明らかにした。桜島観測に関する観測機器の設置・観測に関しては、他の温室効果ガスの変化も計測できるように、Optical Spectrum Analyzer(OSA)と望遠鏡を当学科棟の屋上に観測機器を設置して、台風等の影響を受けないように対策を施し、桜島西側の鹿児島市上空の温室効果ガスのカラムCO2濃度の計測を行った結果、１日１回程度の噴火ではカラムCO2量の上昇は見られなかった。
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