航空機搭載型の高時間分解能硝酸測定器の開発

点击翻译按钮获取中文摘要

大気中の硝酸(HNO_3)は、自由対流圏中の総反応性窒素酸化物(NO_y)のうちもっとも量の多い窒素酸化物であり、NO_yおよびNO_xの収支を研究する上での鍵となる成分である。本研究ではこのNO_y測定器の信号から、ナイロンフィルターによって硝酸のみを除去したNO_yの信号を差し引くことにより硝酸を時間分解能1秒で定量するという測定法の有効性を、実験室実験をによって検証し、また様々な問題点を調べた。第一に、硝酸をパ-ミエーション・チューブから発生させ純空気と混合することにより適当な濃度の試料気体を作り、その試料空気を2系統に分け、片方はナイロンフィルターを通してNO_y検出計に入れ、もう片方はナイロンフィルターを通さずに別のNO_y検出計に入れて、2つの信号を比べた。この結果、ナイロンフィルターにより有効に硝酸を試料気体中から取り除くことが可能であることが分かった。また同様に、NOやNO_2はフィルターによって吸収されないことを確認した。第二に、ナイロンフィルターを保持するために、テフロン製のフィルターホルダーを作成したが、このホルダー自身がある程度硝酸を吸着・再放出し、履歴効果を作ってしまうことが分かった。第三に、試料空気中の水蒸気濃度を高くすると、一般にテフロンで吸着される硝酸の量が増加する傾向が見られた。第四に、実際の大気を観測した結果、硝酸に相当すると考えられる信号が得られたが、従来のフィルター法との同時測定ができなかったため、定量的な検証はできなかった。以上のように、ナイロンフィルターとNO_y測定器を組み合わせた方法は、少なくとも硝酸を選択的に除去できることが本研究により確認され、航空機に搭載することによって高時間分解能での測定が可能であることが示唆された。しかし一方において、フィルターホルダーの影響や履歴効果など、測定上の問題点も確認された。