炭素同位体を用いた大気中メタンの循環の研究

利用碳同位素研究大气甲烷循环

• 批准号: 09740360
• 负责人: 菅原 敏
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Miyagi University of Education
• 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09740360/
• 关键词: メタン; 炭素同位体比

2年目にあたる平成10年度には、平成9年度に完成した高精度大気中メタン炭素同位体比測定の技術を生かし、主に成層圏メタンの炭素同位体比の観測に重点を置き、以下のことを明らかにした。宇宙科学研究所と東北大学とによって継続されている、大気球を用いた日本上空の成層圏の空気採集実験に参加し、その空気試料からメタン炭素同位体比を測定した。これまでの気球実験において保存されていた、94、95、97年の試料を用い、高度35km付近までのメタン炭素同位体比の鉛直プロファイルが得られた。対流圏界面付近ではおよそ-47パーミルであるメタン炭素同位体比は、20〜25kmの高度で急激に増加する。25〜35kmにかけてはやや緩やかな増加を示し、高度35km付近では約-36〜-39パーミルという高い値を示した。このようなメタン炭素同位体比の増加は、成層圏内でのメタン消滅過程において強い同位体分別効果が生じていることを示している。また年による鉛直プロファイルの相違は、メタン濃度のそれと逆相関の良い対応が見られた。すなわちメタン炭素同位体比の鉛直プロファイルの相違は、主に成層圏でのメタンの消滅反応の強弱によって生じているものと考えられる。さらに国立極地研究所と共同し、1998年3月に航空機による北極域成層圏下部の広域観測も実施した。その結果、水平方向の空間分布でもメタン濃度と炭素同位体比の間には明瞭な負の相関があり、光化学反応によって消滅する際に同位体分別が起きていることが示された。北極上空成層圏下部で得られたメタン濃度と炭素同位体比の両者の関係から推定される見かけの同位体分別係数は1.013(±0.003)であり、このことから、成層圏メタン消滅の12〜17%が、塩素ラジカルとの反応消滅によるものと推定された。

2 years に あ た る pp.47-53 10 year に は, pp.47-53 9 year に complete し た high-precision large 気 メ タ ン carbon isotopic ratio measurement body の technology を raw か し, main に stratified sha-lu メ タ ン の carbon isotopic body than の 観 に key を buy き, the following の こ と を Ming ら か に し た. Northeastern University in institute of space science と と に よ っ て 継 続 さ れ て い る, big 気 を ball in い た over Japan の stratified sha-lu の empty 気 acquisition be 験 に し and そ の empty 気 sample か ら メ タ ン carbon isotopic body than を determination し た. こ れ ま で の 気 ball be 験 に お い て save さ れ て い た の, 94, 95, 97 sample を い, 35 km altitude pay nearly ま で の メ タ ン carbon isotopic body than の straight プ ロ フ ァ イ ル が must ら れ た. Flow seaborne sha-lu interface paying nearly で は お よ そ - 47 パ ー ミ ル で あ る メ タ ン carbon isotopic ratio は, 20 ~ 25 km の highly で nasty shock に raised plus す る. 25 ~ 35 km に か け て は や や slow や か な raised plus を し, 35 km altitude pay nearly で は about - 36 ~ - 39 パ ー ミ ル と い う high い numerical を shown し た. こ の よ う な メ タ ン carbon isotopic body than の raised は, stratification in sha-lu で の メ タ ン elimination process に お い て strong い respectively with a body working born fruit が じ て い る こ と を shown し て い る. In また years, による vertical, プロファ, <s:1>, <s:1>, <s:1>, <s:1>, それと, それと, それと, 応が, good, 応が, 応が, see られた. す な わ ち メ タ ン carbon isotopic body than の straight プ ロ フ ァ イ ル の は deemed the layers, main に sha-lu で の メ タ ン の destroy the 応 の strength に よ っ て raw じ て い る も の と exam え ら れ る. Youdaoplaceholder0 National Polar Research Institute と joint <s:1>, March 1998 に aeronautical による lower part of the Arctic stratosphere <s:1> metropolitan 観 survey conducted by に aircraft による, た. そ の results, horizontal spatial distribution で の も メ タ と ン concentration between carbon isotopic body than の に は clear な negative の phase masato が あ り, photochemical 応 に よ っ て eliminate す る interstate に が respectively with a bodies き て い る こ と が shown さ れ た. Over the arctic into the lower layer in sha-lu で have ら れ た メ タ ン concentration と carbon isotopic body than の struck is の masato is か ら presumption さ れ る see か け の は 1.013, respectively, with a body coefficient (0.003 mm) で あ り, こ の こ と か ら, stratified sha-lu メ タ ン eliminate の が 12 ~ 17%, salt ラ ジ カ ル と の anti 応 eliminate に よ る も の と presumption さ れ た.

项目成果

S.Aoki: "Vertical profiles of greenhouse gases over the Arctic" International Symposium on Atmospheric Chemistry and Future Global Environment. 241-243 (1997)

S.Aoki：“北极温室气体垂直剖面”国际大气化学与未来全球环境研讨会。

S.Sugawara: "Vertical profile of the carbon isotopic ratio of stratospheric methane over Japan" Geophysical Research Letters. 24. 2989-2992 (1997)

S.Sukawara：“日本平流层甲烷碳同位素比的垂直剖面”地球物理研究快报。

Shiobara,M.,et al.: "An overview and preliminary results from the Arofic measurement program 1998" Polar Meteorol.Glaciol.(in press). (1999)

Shiobara,M.,et al.：“1998 年 Arofic 测量计划的概述和初步结果”Polar Meteorol.Glaciol.（印刷中）。

菅原 敏 他: "北極成層圏下部におけるメタンと二酸化炭素の同位体観測" 日本気象学会1999年春季大会予稿集. 75(印刷中). (1999)

Satoshi Sukawara 等人：“北极平流层下部甲烷和二氧化碳的同位素观测”日本气象学会 1999 年春季会议论文集 75（出版中）。