西太平洋域における二酸化炭素・オゾン・微量ガスの循環の観測

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温室効果気体に関しては,南極昭和基地における地上連続観測と航空機観測,日本上空における航空機,日本-北アメリカおよび日本-オーストラリア間での定期船舶観測を継続し,大気中の二酸化炭素,メタン,フロン,一酸化二窒素の濃度と,二酸化炭素の炭素・酸素同位体比の全球規模における時間的・空間的変動の実態を明らかにした。また,日本-オーストラリア間の船舶上および福島県沖の太平洋上に固定されている天然ガス掘削用プラットフォーム上で大気と表層海洋中の諸温室効果気体の分圧測定と海水中の溶存全炭酸およびその炭素・酸素同位体比の測定を系統的に行い,大気・海洋間における温室効果気体と炭素・酸素同位体の交換過程とその変動を定量的に評価した。特に,溶存全炭酸の炭素同位体比の三次元的変動を明らかにすることによって,海洋への二酸化炭素の吸収量を評価できると期待されるので、観測船を用いて太平洋、大西洋、インド洋で採取された表層から深層にかけての多量の海水試料についても分析を行った。さらに、大気・海洋間、大気・生物圏間の二酸化炭素フラックスを取り入れた大気・海洋二次元炭素循環モデルを新たに開発し、上記の系統的観測の結果および他の研究機関によって得られた結果をシミュレートすることによって、濃度増加の原因を定量的に評価した。オゾンおよびエアロゾル等に関しては、赤道域から北極および南極域で成層圏オゾン、窒素酸化物の連続観測を行った。特に北極ではオゾンホール形成に深い関係がある成層圏エアロゾルのゾンデ観測とライダー観測、地上エアロゾルのサンプリング分析を行い、南極オゾンホールとの相違点、共通点について検討した。また、インドネシアにおいて気球を用いた成層圏エアロゾルおよび太陽紫外線の観測を実施した。さらに、日本上空において航空機を用いて対流圏界面のおれ込みに伴う火山性物質の成層圏からの流出を評価した。