水田における大気中メタンの野外・実時間計測

稻田大气甲烷的现场实时测量

• 批准号: 02202235
• 负责人: 古賀 隆治
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02202235/
• 关键词: メタン; 水田; 半導体レ-ザ; 戻り光; 長光路

本研究の目的は、温室効果ガスであるメタンの発生を「実時間、高精度測定が可能な可搬型メタンガス濃度測定システムを設計し、製作すること。」、及び「製作した測定装置を用いて、特に発生箇所と考えられている水田から発生するメタンの空間平均濃度を長期間にわたり測定し、メタン濃度の時間的、季節的変化の様子を得ること。」である。平成2年度は、可搬型メタンガス濃度測定装置の製作と同時に、それを用いた屋外メタンガス濃度測定実験を行った。[屋外測定のための可搬型システムの製作]昨年度に設計が終了している屋外測定用可搬型システムに若干の変更を加えて、その製作を終了した。屋外高精度測定という目的から、製作した可搬型システムは可能な限り単純な構成とした。主な特徴としては、赤外線検出器を一つにした単一光束方式になっていることである。また半導体レ-ザ-等の光学素子を載せた光学定盤と反射鏡は10〜100mの長光路を介して全く分離した構造となり、測定光路設定の自由度が高いものとした。これにより、状況に応じた光路の設定が可能である。[メタン濃度の屋外測定実験]完成した屋外測定用可搬型システムを用いて、水田におけるメタン濃度測定を行った。測定は光路長10mの空間平均濃度をサンプリング時間10秒で行い、その結果1時間の時間平均濃度2.05ppmというもであった。また、システムの測定精度を調べたところ、約0.1ppmという結果を得た。これは、以前我々が設計した小型携行システムの1ppm以上という測定精度に比べると、一桁以上という驚異的な精度向上を示すものである。また、6時間に及ぶ長時間の濃度測定も行い、大気中メタン濃度の変化を捉えることに成功した。なお、測定精度は半導体レ-ザへの戻り光を抑圧することにより、更に向上させることができる。

这项研究的目的是“设计和制造一种可移植的甲烷气体浓度测量系统，该系统可以高度准确地测量甲烷的产生，一种长时间的甲烷，温室气体的产生”和“测量从帕迪领域产生的甲烷平均浓度，这被认为是在长期浓度的浓度和浓度上的浓度和调味的变化的paddy领域的甲烷浓度。 1990年，我们使用便携式甲烷气体浓度测量装置进行了室外甲烷气体浓度测量实验。 [用于户外测量的便携式系统的生产]我们已经完成了去年设计的便携式户外测量系统的生产。为了进行高精度户外测量，便携式系统被尽可能简单。主要特征是它是一个结合红外探测器的单个发光通量系统。此外，光学表面板和反射器在其上安装了光学元件（例如半导体激光器）的长度光学路径的长度元件完全分开，并且测量光路径设置非常灵活。这允许根据情况设置光路。 [测量甲烷浓度的实验]使用完整的便携式系统进行室外测量，测量了稻田中的甲烷浓度。测量以10 m的空间平均浓度为10秒，然后进行10秒，结果，时间平均浓度为2.05 ppm，持续1小时。此外，当我们检查系统的测量准确性时，我们发现它约为0.1 ppm。与我们先前设计的小型便携式系统的测量精度相比，这表明准确性的提高不止一个数量级以上。我们还进行了六个小时的浓度测量，并设法捕获了大气中甲烷浓度的变化。顺便说一句，可以通过抑制向半导体激光器的返回光进一步提高测量精度。