両極の氷床コアと全球気候植生モデルによる過去1万年のメタン濃度の変動要因の解明

利用两极冰芯和全球气候/植被模型阐明过去一万年甲烷浓度变化的原因

基本信息

批准号：
20H04327
负责人：
大藪幾美
金额：
$ 11.23万
依托单位：
National Institute of Polar Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

・データ取得2022年度はグリーンランドのNEEM氷床コアの過去1万年間のメタン濃度のデータセットを完成させた。割れやクラックが多く氷の質が悪い深度帯（ブリットルゾーン）の試料で高濃度が検出された深度については、残りの試料で再測定を行った。また、南極のドームふじ氷床コアからCH4濃度, N2O濃度, CO2濃度, δ15N-N2, δ18O-O2, δO2/N2, δAr/N2, 空気含有量のデータを取得し、全試料数の8割程度（214試料）の測定を行った。・年代統合と南北差の計算まず、メタン濃度の南北差を正確に計算するため、両極コアの年代軸を完新世の年代が最も正確である西南極のWAIS Divideコアに統合する作業を行った。南極内陸は涵養量が小さいため、ドームふじコアの気泡に封じられる空気はWAIS Divideコアのそれよりも大きな年代幅を持つ。そのため、先行研究で求められたドームふじコアの気泡の年代分布を用いて、WAIS Divideコアのメタン濃度にスムージングをかけ、ドームふじコアのメタン濃度と同程度の解像度にした。このデータセットを用いて、メタン濃度の特徴的な変化をマッチングさせ年代同期を行った。NEEMコアの気泡の年代分布はWAIS Divideコアと同程度であるため、取得したデータを直接用いてWAIS Divideの年代と同期させた。次に、ドームふじの気泡の年代分布を用いてNEEMコアのメタン濃度にスムージングをかけ、ドームふじコアのメタン濃度と同程度の解像度にし、ドームふじコアのメタン濃度との差（南北差）を計算した。その結果、先行研究と整合的な南北差を得た。具体的には、5000年前の南北差が最も大きく、完新世後期に向かって南北差は小さくなったことが明らかとなった。さらに、南北半球間のメタン収支を調べるためのボックスモデルの構築に着手した。

・数据采集2022财年，我们完成了格陵兰岛NEEM冰芯过去10,000年甲烷浓度的数据集。在脆性区的样品中检测到高浓度的深度，脆性区的冰由于许多裂缝而质量较差，因此对剩余样品进行了重新测量。我们还从南极富士穹顶冰芯获取了CH4浓度、N2O浓度、CO2浓度、δ15N-N2、δ18O-O2、δO2/N2、δAr/N2以及空气含量等数据，占总数的80%样本（214 个样本）。・年龄积分和南北差异的计算首先，为了准确计算南北甲烷浓度差异，我们将双极核心的年龄轴与西南极洲的WAIS Divide核心进行积分，其中全新世年龄为最准确。由于南极洲内部的补给量较小，因此 Dome Fuji 核心的气泡中滞留的空气的年龄范围比 WAIS Divide 核心的年龄范围更广。因此，利用前期研究确定的Dome Fuji核心中气泡的年龄分布，我们对WAIS Divide核心中的甲烷浓度进行平滑处理，以获得与Dome Fuji核心中甲烷浓度相似的分辨率。使用该数据集，我们通过匹配甲烷浓度的特征变化来执行时间同步。由于NEEM核心中气泡的年龄分布与WAIS Divide核心中的气泡年龄分布相似，因此我们直接使用获取的数据将其与WAIS Divide年龄进行同步。接下来，我们利用 Dome Fuji 中气泡的年龄分布对 NEEM 核心中的甲烷浓度进行平滑，以获得与 Dome Fuji 核心中甲烷浓度类似的分辨率，并计算之间的差异（南北差异）富士圆顶核心的甲烷浓度和富士圆顶核心的甲烷浓度都有变化。结果，我们发现了南北差异，这与之前的研究一致。具体来说，南北差异在5000年前最大，到全新世晚期逐渐减小。此外，我们开始建立一个盒子模型来研究北半球和南半球之间的甲烷平衡。

项目成果

期刊论文数量（51）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Emissions from the Oil and Gas Sectors, Coal Mining and Ruminant Farming Drive Methane Growth over the Past Three Decades

DOI：
10.2151/jmsj.2021-015
发表时间：
2021-04-01
期刊：
JOURNAL OF THE METEOROLOGICAL SOCIETY OF JAPAN
影响因子：
3.1
作者：
Chandra, Naveen;Patra, Prabir K.;Canadell, Josep G.
通讯作者：
Canadell, Josep G.

Accurate chronology and climatic reconstruction around MIS 11 from the Dome Fuji ice core

富士圆顶冰芯 MIS 11 周围的准确年代学和气候重建

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kenji Kawamura;Ikumi Oyabu;Shuji Aoki;Takakiyo Nakazawa;Ayako Abe-Ouchi;Fuyuki SAITO
通讯作者：
Fuyuki SAITO

Towards reconstructing the Arctic atmospheric methane history over the 20th century: measurement and modeling results for the NGRIP firn

重建 20 世纪北极大气甲烷历史：NGRIP 公司的测量和建模结果

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Taku Umezawa;Satoshi Sugawara;Kenji Kawamura;Ikumi Oyabu;Stephen Andrews;Takuya Saito;Shuji Aoki;Takakiyo Nakazawa
通讯作者：
Takakiyo Nakazawa

オレゴン州立大学/スクリップス海洋研究所(米国)

俄勒冈州立大学/斯克里普斯海洋学研究所（美国）