[編集発行] (公財)つくば科学万博記念財団 [協力] 科学技術振興機構(JST)・文科省研究交流センター

つくばサイエンスニュース

トピックスつくばサイエンスニュース

北極圏のブラックカーボン測定の標準化に成功―温暖化への影響を推定する精密測定に前進:国立極地研究所/気象研究所ほか

(2022年2月9日発表)

画像

図1: ブラックカーボンの電子顕微鏡写真。スケールバーの長さは0.2 μm。(写真提供:気象研究所・足立光司氏)

 国立極地研究所と気象庁気象研究所などの研究グループは2月9日、北極の温暖化に大きな影響を与えるブラックカーボンの濃度測定を、日本の測定器「コスモス」を基準とすることに成功したと発表した。欧米、日本の研究機関が性能の異なる測定器で観測してきたためデータの統一化が進まず、研究や対策の大きな障害になっていた。(国)海洋研究開発機構、東京大学大学院との研究成果となった。

 ブラックカーボン(BC)は、炭素でできた直径1㎛(マイクロメートル、1㎛は100万分の1m)以下の大きさの黒色の微粒子で、化石燃料やバイオ燃料の燃焼によって大気中に放出された、すす(煤)が主成分。太陽光を吸収し、大気を加熱する効果があるため、北極などの雪氷面に沈着すると、雪解けを促進する。

 BCが北極の温暖化に与える影響を正確に把握するため、世界気象機関(WMO)と欧米、日本の研究機関がそれぞれBCの濃度測定を続けてきた。しかし各機関の測定器の性能が違いすぎて、測定値の比較、較正ができないことが大きなネックになっていた。

 そこで日本の研究グループが、高性能のBCの連続測定器「コスモス」の独自開発に乗り出した。収集した北極の大気を金属製のヒーターで加熱し、余分なエアロゾル粒子(硫酸塩、硝酸塩、揮発性有機化合物)を蒸発させて取り除き、光吸収率とBCの比を高精度で測定できるように改良した。

 欧米の測定器はエアロゾル成分を除去できず、高精度の観測が難しかった。

 コスモスと欧米で使われている4種類のBC測定器を、米国、カナダ、ノルウエー、フィンランドの国立観測所と長崎県福江島(ふくえじま)に設置し、コスモスのデータを基準に4種類測定器のズレを較正した。

 北極域でのBCの空間分布や時間変動をより正確に把握できるようになり、信頼性が格段に高まった。

 今後は中緯度帯でコスモスと欧米の測定器との比較を実施し、人工衛星によるデータとも連携して全球規模での統一化を進めることにしている。