近代の大気環境復元に向けた北極圏アイスコア中の燃焼起源エアロゾル粒子の測定

测量北极冰芯中燃烧产生的气溶胶颗粒以恢复现代大气环境

• 批准号: 22K18023
• 负责人: 上田 紗也子
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18023/
• 关键词: 黒色炭素; 大気エアロゾル; アイスコア; 化石燃料; エアロゾル; 燃焼活動; 酸化鉄

大気エアロゾル粒子の一種である黒色炭素（BC）は、化石燃料の燃焼やバイオマスバーニングによって排出される、強い光吸収性を持つ物質である。産業革命以降の人間活動は特に多くの燃焼活動由来のエアロゾル粒子を排出し、地球環境に大きな変化を与えてきた。地球環境の予測を高度化する上で、人間活動の影響の少ない産業革命前から現代に至る大気環境の変動を正確に理解することは重要である。2021年6月、北海道大学のグループによってグリーンランドの拠点・SEドームで約200年分に相当するアイスコアが掘削され、現在、種々のエアロゾル化学種等の分析が進められている。本研究では、一年を四季に分けたこのアイスコア試料について、Single-particle soot photometer (SP2)による2世紀分のBC濃度の測定と、燃焼起源エアロゾルに着眼した透過型電子顕微鏡（TEM）による水不溶性物質の観察を進めている。該当年は、アイスコアを共有する北海道大学の研究グループとの交流・打ち合わせを行い、使用するアイスコアの区画や、試料作成の方法、名古屋大学への輸送、実験の段取りについて確認を行った。本分析用の試料は、北海道大学の有機物を測定するグループが処理・利用するコアを融解後に分注した水試料として頂くことになり、処理された順に試料を送って頂いている。名古屋大学では、アイスコアの融解試料から粒子を取り出すネブライザーやSP2で構成されるBC測定システムの準備、キャリブレーション、システムへのTEM用サンプラーの設置を行い、BC濃度測定とTEM試料の作成が行える状況を整えた。1月より、一部のBC濃度測定を進めており、SE-Domeのアイスコア試料が十分に検出可能な範囲であることを確認した。

黑碳（BC）是大气气溶胶颗粒的一种，是化石燃料燃烧和生物质燃烧排放的高吸光物质。工业革命以来的人类活动排放了大量的气溶胶颗粒，特别是燃烧活动产生的气溶胶颗粒，并导致全球环境发生重大变化。为了提高对全球环境的预测，准确了解从工业革命前到人类活动影响很小的今天大气环境的变化非常重要。 2021年6月，北海道大学的一个研究小组在格陵兰岛SE Dome基地挖掘了相当于约200年价值的冰芯，目前正在分析各种气溶胶化学物质。在这项研究中，我们使用单粒子烟灰光度计（SP2）和透射电子显微镜（TEM）测量了两个世纪以来的BC浓度，并使用该冰芯样本重点观察燃烧产生的气溶胶，并分为四个季节进行观察。水不溶性物质正在进行中。当年，我们与共享冰芯的北海道大学研究组进行了交流和会议，确定了所用冰芯的划分、样品的制备方法、到名古屋大学的运输以及实验装置。本次分析的样品是通过融化岩心获得的水样，由北海道大学有机物测量小组处理和使用，样品将按照处理顺序发送。在名古屋大学，我们准备并校准了由雾化器和 SP2 组成的 BC 测量系统，该系统可从融化的冰芯样品中提取颗粒，并在系统中安装 TEM 采样器，使我们能够测量 BC 浓度并创建固定的 TEM 样品。情况。自一月份以来，我们一直在测量一些 BC 浓度，并已确认 SE-Dome 的冰芯样本处于足够可检测的范围内。