Tropospheric ozone hole and iodine chemistry over the ocean: Focus analysis in the western Pacific low-latitude region and global assessment

对流层臭氧空洞和海洋碘化学：西太平洋低纬度地区焦点分析和全球评估

基本信息

批准号：
21H04933
负责人：
金谷有剛
金额：
$ 26.71万
依托单位：
Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

大気中及び海水中のヨウ素類の計測を高度化するために、各種要素技術を開発した。イオンクロマトグラフィーにオートサンプラーを導入して自動化し、多数の試料が分析可能となった。IOラジカル計測のためのMAX-DOASでは、サブpptレベルの鉛直分布を最適に推定できるよう、初期濃度高度分布の設定等を評価した。大気ヨウ素粒子・ガス捕集のための2段式フィルターサンプラーを試作し、ICP-MSでの分析方法等について検討した。また、ボックスモデルおよび3次元大気化学輸送モデルでのシミュレーション結果を観測データと比較した。ヨウ素類の発生や化学反応を考慮しても、3次元モデルは低緯度域においてオゾン濃度を過大評価する傾向が残り、不均一反応を追加するなどの感度実験を通じた予備的な評価を開始した。海洋地球研究船「みらい」のMR21-03航海において、洋上大気中のオゾンとIO等の計測や、表層海水の採水と試験的な状態別ヨウ素化学分析を行い、海面水温・クロロフィルなどの情報を加え、これまでのデータと合わせて時空間変動とその要因を解析した。南北半球の広い緯度範囲にわたる大気IO濃度分布が海面水温と対応すること、IOとオゾン濃度の逆相関が低濃度オゾンの範囲まで観測される点から、オゾン濃度に依存しないヨウ素揮発過程が想定以上に重要である可能性を指摘する論文を発表した。対流圏オゾンアセスメントレポート第2期(TOAR-II)でのOceansワーキンググループの活動として、全球的評価の視点で「みらい」などの船舶や航空機によって計測された海上の大気オゾンデータを世界的に収集開始し、ハロゲン化学がオゾンに与える影響を世界の複数モデルで評価してゆくための道筋を定期的にオンライン会合を持ち議論した。

人们已经开发了各种基本技术来改进大气和海水中碘的测量。引入自动进样器来实现离子色谱的自动化，从而可以分析大量样品。在用于IO自由基测量的MAX-DOAS中，我们评估了初始浓度高度分布设置等，以最佳地估计亚ppt水平垂直分布。我们制作了用于收集大气中碘颗粒和气体的两级过滤采样器原型，并研究了使用 ICP-MS 的分析方法。我们还将使用盒模型和三维大气化学物质传输模型的模拟结果与观测数据进行了比较。即使考虑到碘的生成和化学反应，3D模型仍然倾向于高估低纬度地区的臭氧浓度，因此我们通过添加异质反应等敏感性实验开始了初步评估。在“未来”号海洋地球研究船MR21-03航次中，我们测量了近海大气中的臭氧和IO，采样了表层海水并进行了国家特有的碘化学分析试验，获得了海面温度、叶绿素等信息此外，我们还结合以往的数据分析了时空波动及其影响因素。北半球和南半球大纬度范围内的大气IO浓度分布与海面温度相对应，即使在低浓度臭氧范围内，IO与臭氧浓度之间也存在负相关关系，这表明碘挥发过程与臭氧浓度无关，这比发表的论文指出了这一点的重要性。作为海洋工作组第二阶段对流层臭氧评估报告（TOAR-II）活动的一部分，我们已经开始从全球评估的角度收集由 Mirai 等船舶和飞机测量的海洋上空大气臭氧数据。召开会议，讨论如何使用世界各地的多种模型评估卤素化学对臭氧的影响。

项目成果

期刊论文数量（25）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Full latitudinal marine atmospheric measurements of iodine monoxide

一氧化碘的全纬度海洋大气测量

DOI：
10.5194/acp-22-4005-2022
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
6.3
作者：
Takashima; H.; Kanaya; Y.; Kato; S.; Friedrich; M. M.; Van Roozendael; M.; Taketani; F.; Miyakawa; T.; Komazaki; Y.; Cuevas; C. A.; Saiz;Sekiya; T.
通讯作者：
T.

熱帯西部太平洋域における大気中のヨウ素の動態観測

热带西太平洋地区大气碘动态观测