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海氷成長における溶存メタン濃縮過程および排出過程の研究

海冰生长过程中溶解甲烷富集与排放过程研究

基本信息

批准号：
15656224
负责人：
大橋鉄也
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Kitami Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

平成15年度科学研究費補助金により作成した「海氷生成実験装置」を用い,平成16年度は海水中にメタンをバブリングしながら種々の条件下で海氷サンプルを生成し,生成した人工海氷の顕微鏡組織、ブラインや気泡の密度・空間配置などについて観察し,統計的な分析を行った.平成17年度はより大きな氷厚(200mm)の海氷の生成を試みたが、水深に対する氷厚が過大であったため、従来の結果との連続性に疑義が生じた。そこでより水深の大きな海氷生成装置を自作した。また、結氷前と成長後のメタンの収支から,明らかに海氷成長過程でメタンの一部が外部に散逸していることが認められたため、新海氷生成装置は上部を開放せず、ゴム膜によって密閉した。その結果、海氷生成過程において海氷表面からヘッドスペース(擬大気)に有意のメタン放出があることが明らかになった。数値シミュレーションでは,平成16年度に構築した3次元ボロノイダイナミクスによる結晶微視組織生成シミュレーションプログラムを用い,海表面近傍に生成した結晶核の成長とブライン形成について調べた.最終的な結晶組織のシミュレーション結果と実験的に観察されるものを比較したところ,海氷組織やブライン形成には結晶のa軸方向とc軸方向の成長速度の異方性が大きく影響していることがわかった.淡水氷には見られないこのような成長速度の異方性を適切にシミュレーションに反映させた結果,海表面近傍のブライン体積比として実験的に得られている値に近い妥当な結果が得られた.また,ブラインは結晶の粒界4重点や3重線に多く濃縮・形成され,一部は粒界面に沿って散在する様子なども観察された.

In 2015, the "Marine Sediment Generation and Control Device" was established, and in 2016, the "Marine Sediment Generation and Control Device" was established under the conditions of seawater and artificial marine sediment. Microscopic organization, bubble density, spatial arrangement, and statistical analysis were carried out. In 2017, the thickness of the sea was too large, and there were doubts about the continuity of the sea. The water depth of the sea is large, and the sea water generation device is self-operated. Before and after the formation of the structure, a part of the structure is exposed to the outside, and a part of the structure is exposed to the outside during the formation of the structure. The upper part of the new structure is exposed to the outside, and the film is sealed. As a result, the formation of the sea surface, the sea surface. In the 16th year of Heisei, the number of crystal nuclei was adjusted by the use of crystal Weishi app tissue generation near the sea surface. Finally, the crystal structure of the final crystal structure is compared with the results of the observation. The anisotropy of the crystal growth rate in the a-axis direction and the c-axis direction during the formation of the crystal structure is greatly affected. The results show that the growth rate of fresh water is different from that of the sea surface. The crystal boundary of the crystal is 4 points and 3 lines, and the concentration and formation of the crystal boundary are 4 points and 3 lines, respectively.