研究成果（平成23年度）

《研究課題コ−ド》 0911BA010

《課題名》
	温暖化関連ガス循環解析のアイソトポマーによる高精度化の研究 サブテーマ２：大気観測・試料採取およびCH4アイソトポマー化学輸送モデルの構築と適用 Quantitative studies on the cycles of some global warming gases and related materials through their isotopomers. Sub theme 2: Observation of greenhouse gases and numerical modeling of CH4 concentrations and its isotopomers.
《区分名》 BA 環境-地球推進 B094
《担当者》
	○町田敏暢（地球環境研究センター）,佐伯田鶴
《キ−ワ−ド》
	メタン,同位体,収支,亜酸化窒素 CH4, isotope, budget, N2O
《目的》
	メタン(CH4)や一酸化二窒素（N2O)などの温室効果気体の循環の定量的解釈において、アイソトポマー（アイソトープ（同位体）を含む）は放出源や消滅源に関する情報を含むトレーサーとして注目されている。本研究では、これら温室効果気体の変動の解釈並びに収支の不確実性の低減を目的とし、(1)大気試料の採取、(2)CH4の濃度および同位体を組み入れた数値モデルの構築を行う。
《内容及び成果》
	西シベリアのスルグート、ノボシビルスク、東シベリアのヤクーツクの各地点上空において航空機を用いて定期的な大気サンプリングを行い、サンプル空気中のCH4濃度とN2O濃度の測定を行った。ヤクーツク上空のCH4濃度は夏季に低濃度を示す明瞭な季節変化が1kmから3kmまでの全ての高度で観測された。シベリア上空のN2O濃度はいずれの高度においても一方的に増加を続けている。2003年以降のデータを解析すると、平均的なN2O濃度の増加率は0.7 ppb/yearである。その期間の中でも2004年までの増加率は0.5 ppb/yearほどであったが、その後増加率は高いままである。 　前年度までに構築したCH4濃度とアイソトポマーに関する数値モデルを用いて、代表的なCH4収支シナリオ、放出源の同位体比並びに化学反応時の分別係数を用いた数値実験を行った。数値モデルには、CH4濃度とともに、炭素安定同位体比（d13C [‰]）、水素安定同位体比(dD [‰])、放射性炭素同位体比(14C [pM])に関するプロセスを組み込んだ。年平均値緯度分布について、アメリカNOAA/GMDによるバックグラウンドを主とした観測値と計算値を比較した結果、モデルは観測されるCH4 濃度の南北勾配を再現することができた。一方で、d13Cに関しては、40度以北のd13C値をモデル計算値が過大評価する結果となり、観測される南北勾配を再現するには、CH4 放出源の多い同緯度帯でのシナリオの改善が今後の課題となった。
《期間》　平成21〜平成23年度（2009〜2011年度）
《備考》
	研究代表者：国立大学法人 東京工業大学大学院総合理工学研究科・吉田尚弘