気球搭載クライオサンプリング装置を用いた成層圏大気中の CO_2,CH_4,N_2O の濃度と CH_4 の炭素同位体比の測定

概要

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クライオサンプリング装置を大気球に搭載し, 1985年から1995年までの期間, 日本上空において成層圏空気の採集を実施した。得られた試料空気を分析することにより, 温室効果気体として重要なCO_2,CH_4,N_2Oの濃度およびCH_4のδ^<13>Cの鉛直分布を明らかにした。CO_2濃度は, 圏界面付近から20∿25km以上の等濃度層まで, 高度と共に急速に低下し, その差は4∿8ppmvであった。しかし, CO_2濃度が減少する層や等濃度となる高度は一定しておらず, その原因は, 成層圏下部での極側への大気輸送が年や季節によって異なること, あるいはジェット気流付近での大気の鉛直混合にあると考えられる。等濃度層におけるCO_2濃度は年々増加しており, その平均的な増加率は1.50 (±0.04)ppmv/yearであった。CH_4およびN_2Oの濃度は, 成層圏での活発な消滅のために, 圏界面直上のおよそ1750ppbvおよび311ppbvから35km付近の550∿900および30∿70ppbvまで, 高度と共に急激に減少していた。CH_4のδ^<13>Cは, CH_4濃度の減少とあいまって, 圏界面直上の約-47‰から35kmでの約-39‰へと高度と共に急激に増加していた。観測されたδ^<13>Cの鉛直分布は, 主にCl原子との消滅反応に起因するものと考えられた。
宇宙航空研究開発機構の論文