海面からの二酸化炭素吸収に及ぼす砕波および植物プランクトンの影響

碎浪和浮游植物对海面二氧化碳吸收的影响

基本信息

批准号：
08750625
负责人：
篠田成郎
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

地球温暖化問題に世界的な関心が集まるに従い,温室効果ガスとしての二酸化炭素の行方が問題となってきている(ミッシング・シンク問題).すなわち,地球規模での炭酸マスバランスからは,かなりの量の二酸化炭素が大気から海洋に吸収されていると推定されるものの,これを定量的に説明できる海洋での吸収モデルは未だ存在しない.一方,代表者らは,砕波の発生特性に関する実験的研究に基づき,砕波時の気泡混入特性の検討を続けてきた.本研究では,砕波に伴う海面のroughnessの増大のみならず,気泡混入による気液境界表面積の増大が二酸化炭素吸収能に大きな影響を与えているのではないかとの推察の真偽を実験的に明らかにするとともに,植物プランクトンによる炭素固定の影響についても検討することを目的としている.まず,気温・湿度・二酸化炭素濃度を自動制御できる装置内での砕波実験を実施した結果,砕波によるジェットの突入に伴う大規模垂直渦が発生する巻き波型砕波の場合に,水中の二酸化炭素濃度が上昇する傾向を確認できた.また,この場合の気泡混入に伴う気液境界面積は水表面の数百倍以上にも及び,二酸化炭素吸入能に大きな影響を与えることも明らかにできた.ただし,水中二酸化炭素濃度は,気泡消滅後直ちに低減する場合が多く,水中での炭素固定機能が発達していなければ,二酸化炭素濃度フラックスの平衡化作用により,空気中に戻ってしまうことが明らかとなった.そこで,水中の植物プランクトンによる炭素固定能を検討するため,珪藻類が多数存在する夏期都市河川中での二酸化炭素濃度,酸素濃度,水温,日射量などに関する現地観測を実施した.その結果,二酸化炭素濃度や酸素濃度が日射量と顕著な時間応答関係を有し,炭素固定に多大な影響を及ぼすことを明らかにすることができた.

随着全球变暖问题引起了全球关注，二氧化碳作为温室气体的结果已成为一个问题（缺失问题）。换句话说，尽管据估计，从大气中将大量二氧化碳从大气中吸收到海洋中，但没有可以定量解释这一点的海洋吸收模型。另一方面，基于对断裂波的产生特征的实验研究，代表继续研究破裂波期间气泡污染的特征。在这项研究中，目的是实验澄清真实和错误的预测，即由于波浪破裂引起的气体液体边界表面积的增加，以及由于气泡污染而导致的气体液体边界表面积的增加，并且还检查了浮游植物对碳固定的影响。首先，我们在一个可以自动控制空气温度，湿度和二氧化碳浓度的设备中进行了断裂波实验。结果，我们证实，在绕波的情况下，二氧化碳的浓度增加，当喷气机通过断裂波进入时，大规模的垂直涡流发生。此外，同样清楚的是，与输注气泡相关的气液边界面积比水表面高几百倍，并且对二氧化碳摄入的摄入量有重大影响。但是，气泡消失后，二氧化碳在水中的浓度通常会立即降低，如果未发展水中的碳固定功能，则不会开发二氧化碳。据揭示，基本浓度通量的平衡作用使空气恢复到空气中。因此，为了研究浮游植物在水中的碳固定能力，在夏季进行了许多硅藻，在城市河流中对二氧化碳浓度，氧气浓度，水温，太阳辐射等进行了现场观察。结果，发现二氧化碳浓度和氧气浓度与太阳辐射具有明显的时间反应关系，并且对碳固定有重大影响。