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波照間・落石モニタリングステーションで観測されるO2およびCO2濃度のシノプティックスケール変動に関する研究(平成 21年度)
Analysis of synoptic variations in the atmospheric O2 and CO2 concentration observed at Hateruma and Ochi-ishi monitoring stations

予算区分
AE 経常
研究課題コード
0910AE003
開始/終了年度
2009~2010年
キーワード(日本語)
大気酸素,大気二酸化炭素,酸素二酸化炭素交換比率,化石燃料
キーワード(英語)
atmospheric oxygen, atmospheric CO2, O2:CO2 exchange ratio, fossil fuel

研究概要

化石燃料の燃焼過程ではO2が消費されCO2が放出される。燃焼過程における-O2:CO2交換比率は化石燃料の種類によって異なり、例えば石炭では~1.1、石油では~1.4、天然ガスでは~2.0と推定されている。したがって、化石燃料燃焼の影響を受けたエアマスのO2およびCO2濃度の変動比が分かれば、化石燃料の種類別寄与率の推定が可能となる。そこで、波照間・落石モニタリングステーションで観測されるO2およびCO2濃度のシノプティックスケールの変動における-O2:CO2比を解析し、エアマス起源毎に化石燃料の種類別寄与率を推定することを目的とする。

研究の性格

  • 主たるもの:基礎科学研究
  • 従たるもの:応用科学研究

全体計画

本研究の解析には波照間・落石地上モニタリングステーションで連続測定されている大気中O2およびCO2濃度を用いる。観測された濃度の時系列データには、日本、中国、韓国等の東アジア各国からの汚染エアマスの輸送に伴うシノプティックスケールの変動がしばしば観測される。そこで、時系列データからシノプティックイベントを抽出し、それぞれのイベントにおける-O2:CO2変動比を計算する。また、後方流跡線解析を用いて各イベントに対応するエアマスの輸送経路を特定する。(H21)。さらに、化石燃料の種類別発生源分布を作成し、大気輸送モデルを用いて波照間・落石における大気中O2およびCO2濃度を計算し、モデルにおける-O2:CO2変動比と観測結果の比較から、化石燃料発生源分布の妥当性を検証する。(H22)

今年度の研究概要

波照間・落石地上モニタリングステーションで観測された大気中O2およびCO2濃度の時系列データから、シノプティックイベント(汚染イベント)を検出する。イベントの検出には、目視による方法や閾値を設定し自動検出を行う方法等を検討する。各イベントにおける-O2:CO2比の計算についていくつかの方法を検討する。また、後方流跡線解析を用いて各イベントに対応するエアマスの輸送経路を特定し、各イベントの起源を中国、日本、韓国等の東アジア各国に分類する。さらに、それぞれの分類ごとに-O2:CO2比の観測結果と国別の化石燃料消費統計から計算される-O2:CO2比とを比較する。

課題代表者

遠嶋 康徳

  • 環境計測研究センター
    動態化学研究室
  • 室長
  • 理学博士
  • 化学
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