Verification of the indeces of high CO2 concentration detection in a natural CO2 leakage sea and its implementation in ecosystem model

天然CO2泄漏海高CO2浓度检测指标验证及其在生态系统模型中的实现

基本信息

批准号：
21H01539
负责人：
佐藤徹
金额：
$ 11.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01539/
关键词：
CCS pCO2センサー CO2漏洩溶存CO2濃度 AUV CO2濃度海洋調査溶存酸素

项目摘要

海底下CO2貯留では予期せぬ漏洩に備えて海水中CO2濃度の監視が要求される。しかし、海水のCO2濃度は光合成や呼吸などの生物活動により大きな変動をするため、漏出によるCO2濃度変化を自然変動から識別するための指標が必要となる。研究代表者は、近年、高い相関を有する新たな指標を提案し、CO2濃度の自然変動を漏出とのミスジャッジ（偽陽性）を回避できることを示した。本研究では、CO2漏出を自然変動とミスジャッジする偽陰性を回避できることできるか確認することを目的としている。令和3年度は、CO2自然漏出海域として長崎県橘湾の雲仙岳のふもとの海域を対象として、CO2漏出点を中心とした同心円状に採水し、漏出点の南西方向、距離2mの地点で高濃度を確認した。そこで、令和4年度は、データの信頼性を向上することを目的として、再度長崎県橘湾にて季節を変えて同様の観測を実施し、漏出点近傍及び遠方のデータを得、これを分析した。さらに、漏出を自然変動とミスジャッジする偽陰性を回避するための指標の閾値を決定するため、採水・指標によるCO2漏洩検知能力と、自然漏洩海域では判然としない漏出流量との関係を明らかにするため、館山沖の実海域にてCO2を人為的に一定流量で放出し、正確な同心円状の位置で採水し、その分析結果から漏出を検知できる範囲を確実に把握した。また、漏洩位置が不明の場合に、その漏洩位置を高精度に推測する数値逆計算法を用いて、観測点の最適配置法を新たに開発した。

海底二氧化碳储存需要监测海水二氧化碳浓度，以防意外泄漏。然而，由于海水中的CO2浓度因光合作用和呼吸等生物活动而变化很大，因此需要一个指标来区分由于自然波动泄漏而引起的CO2浓度变化。首席研究员最近提出了一个具有高相关性的新指标，并表明可以避免将CO2浓度的自然波动误判为泄漏（误报）。本研究的目的是确认是否可以避免误报，即二氧化碳泄漏被误判为自然波动。 2021年度，我们将长崎县立花湾云仙山麓海域作为CO2自然泄漏区域，以CO2泄漏点为中心以同心圆形式进行集水，并在距离CO2泄漏点2m的地方进行集水。确认泄漏点位于西南方向。因此，2020财年，为了提高数据的可靠性，我们在长崎县橘湾进行了不同季节的类似观测，获取了距离泄漏点较近和较远的数据，并进行了分析。此外，为了确定指标的阈值，避免泄漏被误判为自然波动的漏报，我们明确了自然泄漏中不明确的CO2泄漏检测能力和指标与泄漏流量之间的关系。为此，在立山近海的实际海域中以恒定流量人工释放二氧化碳，在精确的同心位置取样，并利用分析结果准确确定可能泄漏的范围。被检测到。此外，我们开发了一种新的观察点布置优化方法，利用数值逆计算方法在泄漏位置未知时高精度地估计泄漏位置。