中澤 高清

産学イノベーション加速事業【先端計測分析技術・機器開発】においては、太陽光を光ファイバーで干渉計に導入し、その信号から大気中の二酸化炭素濃度を測定するという物理的な測定を採用した、低価格であり標準ガスを必要としない測器を目指して開発が進められている。その目的を達成するため、東北大学では利用者として本機器によるカラム濃度観測の結果を二酸化炭素の直接的な分析結果と比較して有用性を評価する。また、国際標準として利用されるための要件について、国際・国内の各種委員会などの経験から適切なアドバイスを行う。

地球気候系の診断を行うために、気候・環境研究に関わる他大学附 置研究センターと協力してバーチャルラボラトリーを形成し、各センタ ーの特徴と研究資産を活かした研究・教育を行う。

我々は平成18年度より、日本航空の定期旅客機に大気採集装置とCO2連続測定装置を搭載し、日本–オーストラリア間の対流圏上部でCO2、メタン（CH4）、一酸化二窒素（N2O）等の濃度と同位体比を測定するとともに、各機の就航航路に沿ったCO2濃度の広域連続測定を開始した。本研究では、トップダウンアプローチに用いるために最も適切なデータ整理形式を検討し、その結果に従って観測データを空間的に整理し、時系列を作成する。また、得られたデータセットを解析し、関連温室効果気体の濃度と同位体比の時間空間変動の実態を地球規模にわたって明らかにするとともに、大気輸送モデル等を用いて循環の観点からその変動を解釈する。

二酸化炭素の大気中の収支を推定するために、炭素同位体比のトレンドを測定する必要がある。全球的な二酸化炭素の同位体比の動きを知るためには、各機関で出された同位体比データがどのような精度で合致するのかを検討しておく必要がある。そのため、各研究室での同位体比の測定に高い精度と確度が要求されている。ここでは、これらのことに鑑み、同位体比の研究室間の測定の差がどのような原因によっているのかを多角的に検討する。

昭和基地での大気O2の精密観測と結果の解釈

民間定期航空機を利用した温室効果気体の広域観測

環境省と宇宙航空研究開発機構は、温室効果ガスの全球分布を衛星観測によって把握するために「温室効果ガス観測技術衛星プロジェクト」を計画している。その目的は、衛星観測データと地上モニタリングデータを組み合わせ、全球大気輸送モデルによる解析によって温室効果ガスの正味の吸収・排出量を亜大陸レベルで把握する事である。衛星観測から得られるカラム濃度と地上モニタリングデータとの間に系統的誤差があると、温室効果ガスの収支を推定するインバースモデル解析において結果へ大きな影響を及ぼすので、それをあらかじめ評価・検討しておく必要がある。そこで、本研究においては、二酸化炭素の収支分布推定のためのデータ同化手法の開発研究の一環として、衛星観測による二酸化炭素のカラム濃度分布と、地上における濃度のモニタリングネットワーク、航空機による高度分布モニタリングデータなどを総合し、モデル計算による二酸化炭素の地表面収支の分布とその季節変化を推定するための基礎手法を開発する。

ドームふじ深層コアの分析にもとずくより正確な古環境・古気候の復元

衛星観測データの解析の高度化に関する研究

温帯冷林における炭素循環の解釈

ドームふじ深層コアを用いた氷期における塩化メチル濃度の復元

大気中の二酸化炭素とメタンを広域にわたって観測することによって、地球規模での濃度と同位体比の変動と分布の実態を明らかにすると同時に、得られた結果を炭素循環モデルや大気輸送モデルを用いて解析し、これらの気体の全球および地域別の収支を定量的に解明する。

中国を中心とした東アジアにおける温室効果気体の循環を評価する

二酸化炭素の同位体測定の標準化に関する検討

JTクーラを利用した新たな成層圏大気試料採集装置の開発

二酸化炭素の大気中の収支を推定するために、炭素同位体比のトレンドを測定する必要がある。全球的な二酸化炭素の同位体比の動きを知るためには、各機関で出された同位体比データがどのような精度で合致するのかを検討しておく必要がある。そのため、各研究室での同位体比の測定に高い精度と確度が要求されている。ここでは、これらのことに鑑み、同位体比の研究室間の測定の差がどのような原因によっているのかを多角的に検討する。

借上げ船による南大洋の炭素循環に関わる要素の観測と解釈

南極成層圏における温室効果気体の研究観測

フィルン空気の分析による雪ー氷遷移層での空気取り込み過程の解明

航空機を用いたシベリアでの温室効果気体の変動解明