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動態化学研究室

研究概要

環境中の化学物質の動態や生物地球化学的循環を様々な時空間スケールで把握するための計測技術の開発とその応用に関する研究を行っています。
 具体的には、様々な場所から採取された堆積物に含まれる微化石や有機物中の放射性炭素同位体(¹⁴C)、バイオマーカー、軽元素同位体(炭素、酸素、水素、窒素など)の精密分析に基づく古環境解析や炭素循環解析(図)、温暖化やオゾン破壊に関わる揮発性有機化合物(VOC)の大気への放出プロセスに関する研究(写真)、大気中酸素濃度の測定に基づくグローバルな炭素循環やCO₂変動成分の変動成分の発生源別寄与率の推定方法を確立に関する研究等を推進しています。

様々な場所から採取された堆積物に含まれる微化石や有機物中の放射性炭素同位体(14C)、バイオマーカー、軽元素同位体(炭素、酸素、水素、窒素など)の精密分析に基づく古環境解析や炭素循環解析の図。クリックすると拡大画像がポップアップします。
生物起源VOCの測定のために熱帯雨林に設置された観測装置の写真

メンバー

氏名 職名 研究・仕事
遠嶋 康徳 室長 大気中酸素濃度の変動の観測に基づく物質循環研究
内田 昌男 主任研究員 放射性・安定同位体分析による炭素循環の解明と気候変動の復元
斉藤 拓也 主任研究員 揮発性有機化合物(VOC)の動態に関する大気観測研究
梅澤 拓 主任研究員 大気中長寿命気体の変動と循環に関する観測研究

主な研究課題

  • 熱帯雨林における生物起源VOCの放出過程に関する研究
  • 東アジアにおける人為起源ハロカーボン類の排出に関する観測研究
  • 北極海、ベーリング海、北太平洋における最終退氷期以降の中・深層水循環変動の復元研究
  • 最終間氷期以降の北極海における海氷量変動並びにグローバルな気候変動との関連性解明に関する研究
  • 北極永久凍土の温暖化脆弱性評価に向けた観測並びに炭素循環研究
  • 分子レベル放射性炭素分析手法の開発と生物地球化学研究への応用研究
  • 大気中メタンの同位体測定法の開発とメタン循環への応用研究
  • 航空機による大気中微量気体の観測研究
  • 地球表層環境への温暖化影響の監視を目指した酸素・二酸化炭素同位体の長期広域観測

主な研究業績

  1. Umezawa T., Matsueda H., Oda T., Higuchi K., Sawa Y., Machida T., Niwa Y., Maksyutov S.(2020) Statistical characterization of urban CO2 emission signals observed by commercial airliner measurements, Scientific Reports, 10, 7963, https://doi.org/10.1038/s41598-020-64769-9.
  2. Umezawa T., Andrews S.J., Saito T. (2020) A cryogen-free automated measurement system of stable carbon isotope ratio of atmospheric methane, Journal of the Meteorological Society of Japan, 98(1), 115–127, https://doi.org/10.2151/jmsj.2020-007.
  3. Rigby M., Park S., Saito T., Western L.M., Redington A.L., Fang X., Henne S., Manning A.J., Prinn R.G., Dutton G.S., Fraser P.J., Ganesan A.L., Hall B.D., Harth C.M., Kim J., Kim K.R., Krummel P.B., Lee T., Li S., Liang Q., Lunt M.F., Montzka S.A., Muhle J., O’Doherty S., Park M.K., Reimann S., Salameh P.K., Simmonds P., Tunnicliffe R.L., Weiss R.F., Yokouchi Y., Young D. (2019) Increase in CFC-11 emissions from eastern China based on atmospheric observations. Nature, 569 (7757), 546-550.
  4. Tohjima Y., Mukai H., Machida T., Hoshina Y., Nakaoka S. (2019), Global carbon budgets estimated from atmospheric O2/N2 and CO2 observations in the western Pacific region over a 15-year period, Atmos. Chem. Phys., 19, 9269-9285, https://doi.org/10.5194/acp-19-9269-2019.
  5. Umezawa T., Matsueda H., Sawa Y., Niwa Y., Machida T., Zhou L.(2018) Seasonal evaluation of tropospheric CO2 over the Asia-Pacific region observed by the CONTRAIL commercial airliner measurements, Atmospheric Chemistry and Physics, 18, 1–16, https://doi.org/10.5194/acp-18-14851-2018.
  6. Hoshina Y., Tohjima Y., Katsumata K., Machida T., Nakaoka S. (2018), In situ observation of atmospheric oxygen and carbon dioxide in the North Pacific using a cargo ship, Atmos. Chem. Phys., 18, 9283-9295, 2018, https://doi.org/10.5194/acp-18-9283-2018.
  7. 内田昌男、熊田英峰、小型加速器質量分析装置の進歩と環境・地球化学研究への応用 (2016)、ぶんせき8 310-320.
  8. Saito T., Fang X., Stohl A., Yokouchi Y., Zeng J., Fukuyama Y., Mukai H. (2015), Extraordinary halocarbon emissions initiated by the 2011 Tohoku earthquake, Geophys. Res. Lett., 42(7), 2500-2507, doi: 10.1002/2014gl062814.
  9. Rella S.F., Uchida M.(内田昌男)(2014) A Southern Ocean trigger for Northwest Pacific ventilation during the Holocene? Scietific Reports, 4 : 4046 | DOI: 10.1038/srep04046.
  10. Uchida M., Kumata H., Koike Y., Tsuzuki M., Uchida T., Fujiwara K., Shibata Y. (2010) Radiocarbon-based source apportionment of black carbon (BC) in PM10 aerosols from residential area of suburban Tokyo. Nucl.Instrum.Methods Phys.Res.,B, 268 (7/8), 1120-1124.