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炭素同位体比を用いた地球表層における二酸化炭素循環の研究

利用碳同位素比研究地球表面二氧化碳循环

基本信息

批准号：
09740369
负责人：
森本真司
金额：
$ 1.28万
依托单位：
National Institute of Polar Research
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-09740369/
关键词：
温室効果気体炭素循環炭素同位体比

项目摘要

大気中の二酸化炭素(CO_2)の炭素同位体比(d^3C)は、大気と表層海洋、陸上生物圏の間でCO_2が交換される際に異なった同位体分別効果を受けるため、大気中のCO_2濃度の変動原因に関する情報を持つ。本研究では、地球表層におけるCO_2の循環を定量化するために、西太平洋域におけるCO_2濃度、d^3Cの観測と二次元大気輸送モデルを用いたCO_2の放出源・吸収源分布の推定を行った。まず、d^3Cは北半球で明瞭な季節変化を示し、4〜5月に極小値、8月に極大値をとる。d^3Cの季節変化成分をCO_2濃度と比較することにより、北半球におけるCO_2濃度の季節変化は大気ー陸上生物圏間のCO_2交換量の変動に起因することが明らかになった。d^3Cの経年変化に注目すると、化石燃料起源の同位体的に軽いCO_2が大気に加えられているために、d^3Cはすべての緯度帯で約-0.03茗/年の減少率を示した。ENSOイベントが発生したあと、ある時間遅れを伴って大気中のCO_2濃度が急増することが知られているが、このCO_2濃度の急増に同期してd^3Cは急激に減少していることが明らかになった。本研究で得られだCO_2濃度とd^3Cの観測値からCO_2濃度の放出源・吸収源の緯度分布と変動を定量化するために、緯度ー高度方向の二次元大気輸送モデルを開発した。この二次元モデルにCO_2濃度とd^3Cの観測値を入力し、インバースモードで解いて各緯度帯からのCO_2放出・吸収量を求め、さらにCO_2放出・吸収における表層海洋と陸上生物圏の寄与を分離した。その結果、表層海洋は赤道域でCO_2を大気に放出し、それ以外の緯度帯でCO_2を吸収していること、陸上生物圏は北半球中高緯度で大量のCO_2を吸収していることが明らかになった。また、ENSOが発生したときには、南北両半球低緯度域の陸上生物圏がCO_2の強い放出源になっていることが推定された。

The carbon isotope ratio (d ^ 3C) of dicarboxylic acid carbon (CO_2) in the atmosphere, the carbon isotope ratio of carbon dioxide (CO _ 2), carbon dioxide (CO _ 2), carbon dioxide, carbon, carbon, carbon, In this study, the CO_2 emission source absorption source distribution is presumed to be inferred by the quantification of CO _ 2 in the earth's surface, the CO _ 2 temperature in the western Pacific, the two-dimensional transmission in the western Pacific region, and the emission source absorption source distribution in the western Pacific region. In the northern hemisphere, it is clear that the seasonal weather is very small from April to May, and the weather is very large in August. D