Evaluation of climate change and carbon/oxygen cycles based on innovative observations of atmospheric constituents

基于对大气成分的创新观测来评估气候变化和碳/氧循环

基本信息

批准号：
22H05006
负责人：
石戸谷重之
金额：
$ 128.21万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-27 至 2027-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

船舶による広域ArおよびCOS濃度観測の早期開始に向けて、採取装置・容器の試験と、試験観測により得られた試料の大気主成分及びCOS濃度の分析を行った。観測結果からinlet fractionationによる成分分別の可能性が見出されたことから、空気取入口の改造を行い、最新の試料分析の結果から分別の最小化に成功したことが示唆された。大気球実験による成層圏重力分離等観測の実施に必要となる観測装置の更新・改良を進めるとともに、アーカイブ試料の分析を進めて、過去32年間の日本上空成層圏重力分離の変動を明らかにした。得られた長期変動と高度分布の解釈に必要となる成層圏重力分離シミュレーションの改良を進めた。地上、船舶、航空機によるO2及びCO2濃度広域観測を維持し、これまでに得られたデータを、超高精度O2標準ガスに基づき基準を統一して大気輸送モデル逆解析用のデータとして整備した。超高精度分析の場合には、標準ガス分析とフラスコ分析の比較結果は必ずしも整合しない場合があるため、フラスコサンプルについて国内機関での比較を進めた。O2及びAr濃度のフォワード計算を実施するとともに、APO及びCOS濃度の国際的なモデル比較実験に参加し、シミュレーション結果を提出した。また、予備的に30年超の長期CO2逆解析を実施しO2観測に基づく炭素収支推定との比較解析に着手した。国内6サイト、南極昭和基地、北極ニーオルスンの各地上基地においてAr濃度観測を実施した。森林チャンバー実験による酸素のd18O変動観測、ArおよびCOS観測標準の確立、新規導入質量分析計およびレーザー分析計の調整をそれぞれ推進した。

为尽早开展船舶Ar、COS浓度大范围观测，我们对采样设备和容器进行了试验，对试验观测样品的主要大气成分和COS浓度进行了分析。观察结果揭示了通过入口分馏进行成分分离的可能性，因此对进气口进行了修改，最新的样品分析结果表明，成功地最大限度地减少了分馏。除了更新和改进通过气球实验进行平流层重力分离观测所需的观测设备外，我们还对存档样本进行了分析，以明确过去32年来日本平流层重力分离的变化。我们改进了解释所获得的长期波动和高度分布所需的平流层重力分离模拟。我们利用地面、船舶和飞机对O2和CO2浓度进行广域观测，并基于超高精度O2标准气体对迄今为止获得的数据进行标准化，并将其准备为大气传输模型反演分析的数据。在超高精度分析的情况下，标准气体分析与烧瓶分析的对比结果不一定一致，因此我们对国内机构的烧瓶样品进行了比对。我们对O2和Ar浓度进行了正演计算，参与了APO和COS浓度的国际模型对比实验，并提交了模拟结果。此外，我们还进行了30多年的初步长期CO2反演分析，并开始与基于O2观测的碳平衡估算进行比较分析。 Ar浓度观测在日本的六个地点、南极洲的昭和站和北极的尼奥勒松地面站进行。通过森林室实验、Ar和COS观测标准的建立、新引进的质谱仪和激光分析仪的调整，推动氧中d18O波动的观测。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Global carbon budgets estimated from long-term observations of the atmospheric CO2 mole fraction, isotopic ratio of CO2 and O2/N2 at Ny-Alesund, Svalbard

根据斯瓦尔巴群岛新奥勒松大气 CO2 摩尔分数、CO2 同位素比和 O2/N2 的长期观测估算出的全球碳预算

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
後藤大輔;森本真司;石戸谷重之;青木周司
通讯作者：
青木周司

大気中の酸素の同位体比δ18Oの日内変動

大气氧同位素比δ18O的日变化

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
石戸谷重之;菅原敏
通讯作者：
菅原敏

Measurement report: Method for evaluating CO2 emission from a cement plant by atmosphere O2/N2 and CO2 measurements and its applicability to the detection of CO2 capture signals

测量报告：通过大气O2/N2和CO2测量评估水泥厂CO2排放的方法及其对CO2捕获信号检测的适用性

DOI：
10.5194/acp-2022-570
发表时间：
2022
期刊：
Atmospheric Chemistry and Physics Discussions
影响因子：
0
作者：
Ishidoya Shigeyuki;Tsuboi Kazuhiro;Kondo Hiroaki;Ishijima Kentaro;Aoki Nobuyuki;Matsueda Hidekazu;Saito Kazuyuki
通讯作者：
Saito Kazuyuki

Continuous carbonyl sulfide concentration measurement using a portable mid-infrared laser spectrometer

使用便携式中红外激光光谱仪连续测量硫化羰浓度