2018 Fiscal Year Annual Research Report
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18H01275
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
青木 周司 東北大学, 理学研究科, 教授 (00183129)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森本 真司 東北大学, 理学研究科, 教授 (30270424)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 二酸化炭素 / 炭素同位体比 / 酸素濃度 / 全球大気化学輸送モデル / 陸域生態系モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）日本とオセアニア間および日本と北米間を航行する定期コンテナ船上、北極ニーオルスン基地、北極チャーチル基地、南極昭和基地、日本上空とシベリア上空での航空機による系統的な大気採取と試料分析を本格化させ、広域にわたる大気中のCO2・O2 濃度およびdelta 13C のデータを蓄積した。また、南極昭和基地および北極ニーオルスンでのCO2 および O2 濃度連続観測を継続した。
２）本研究で得られるCO2 濃度、O2 濃度、delta 13C の観測データと、国内外研究機関によ観測データを直接比較することを可能にするために、世界気象機関が主導するCO2・O2 標準ガス濃度スケール及びdelta 13Cスケールの国際比較実験に参加した。得られた結果から各研究機関の標準スケールの違いが明らかになった。
３）CCSR/NIES/FRGCC の大気大循環モデルを基にして開発された3次元大気化学輸送モデル（ACTM）に、化石燃料消費によるCO2 放出と、以前にoff-line 全球大気輸送モデルによるインバージョン法から求めた 64 領域の地表面 CO2 フラックスを与えて大気中CO2 濃度を計算し、公開されている地上および航空機観測の結果と比較することによってACTM の輸送場を検証し、必要な改良を行った。
４）陸域における温室効果気体フラックスをシミュレートする陸上生態系モデル（VISIT）を高度化し、CO2の炭素同位体組成の分布も推定できるような改良を進めた。
５）研究の進捗を確認し、問題点を検討して必要な改善を行うために、2019年3月26日に研究打ち合わせを行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
日本郵船(株)を訪問し、本研究の意義を説明するとともに、同社が運航管理している日本とオセアニア間および日本と北米間を航行する定期コンテナ船にて大気採取を継続してくれるよう依頼し快諾を得た。さらに日本航空(株)を訪問し、同社が運航する国内線に研究代表者の青木や分担者の森本が搭乗し、月1回の頻度で日本上空の大気採取を行うことを今後も継続したい旨依頼し、快諾を得た。さらに、国立極地研究所やカナダ環境省の研究所の研究者とも温室効果気体観測の継続について相談し、合意を得ている。このようにして得られた全球規模の大気試料のCO2濃度やO2濃度およびCO2の同位体比分析を順調に進めている。
連携研究者であるパトラおよび伊藤は、独自に開発した3次元大気化学輸送モデルおよび陸上生態系モデルに対し、本実験に向けた改良を進めた。
2019年3月26日に研究打ち合わせ会合を開催し、それぞれの研究が順調に進捗していることを確認した。
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| Strategy for Future Research Activity |
日本とオセアニア間および日本と北米間を航行する定期コンテナ船上、北極ニーオルスン基地、北極チャーチル基地、南極昭和基地、日本上空とシベリア上空での航空機による系統的な大気採取と試料分析を継続し、広域にわたる大気中のCO2・O2 濃度およびdelta 13C のデータを蓄積する。
全球3次元大気化学輸送モデル（ACTM）を用いた高解像度のインバージョンスキームの開発と、ACTMに組み込むためのdelta 13CとO2濃度の計算モジュールの開発を行う。また、全球陸上生態系モデル（VISIT）を高度化し、CO2のdelta 13Cの分布も推定できるように改良する。さらに、VISITによって与えられるCO2フラックスおよびdelta 13Cを、大気化学輸送モデルによる推定結果と比較する。その結果を踏まえて、VISITのパラメータ最適化やベースマップの妥当性の検討を行う。
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Temporal variations of the mole fraction, carbon, and hydrogen isotope ratios of atmospheric methane in the Hudson Bay Lowlands, Canada2018
Author(s)
Fujita, R., S. Morimoto, T. Umezawa, K. Ishijima, P. K. Patra, D. E. J. Worthy, D. E. J., D. Goto, S. Aoki, and T. Nakazawa
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Journal Title
Journal of Geophysical Research
Volume: 123
Pages: 4695-4711
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Balloon-borne tropospheric CO2 observations over the equatorial eastern and western Pacific2018
Author(s)
Inai, Y., S. Aoki, H. Honda, H. Furutani, Y. Matsumi, M. Ouchi, S. Sugawara, F. Hasebe, M. Uematsu, and M. Fujiwara
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Journal Title
Atmospheric Environment
Volume: 184
Pages: 24-36
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Coordinated upper-troposphere-to-stratosphere balloon experiment in Biak2018
Author(s)
Hasebe, F., S. Aoki, S. Morimoto, Y. Inai, T. Nakazawa, S. Sugawara, C. Ikeda, H. Honda, H. Yamazaki, Halimurrahman, N. Komala, F. A. Putri, A. Budiyono, M. Soedjarwo, S. Ishidoya, S. Toyoda, T. Shibata, M. Hayashi, N. Eguchi, N. Nishi, M. Fujiwara, S.-Y. Ogino, M. Shiotani., T. Sugidachi
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Journal Title
B. Am. Meteor. Soc.
Volume: JUNE 2018
Pages: 1213-1230
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Gravitational separation of the stratospheric air over Syowa, Antarctica and its connection with meteorological fields2018
Author(s)
Ishidoya, S., S. Sugawara, Y. Inai, S. Morimoto, H. Honda, C. Ikeda, Y. Tomikawa, S. Toyoda, D. Goto, S. Aoki, and T. Nakazawa
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Journal Title
Atmos Sci Lett.
Volume: e857
Pages: 1-7
DOI
Peer Reviewed
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