共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 氷床中の宇宙線生成核種を使った太陽粒子風嵐の復元
新規・継続の別 新規
研究代表者／所属 名古屋大学宇宙地球環境研究所
研究代表者／職名 准教授
研究代表者／氏名 栗田直幸

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

1

 三宅芙沙 名古屋大宇宙地球環境研究所 准教授

2

 的場澄人 北大低温研 助教

研究目的 氷床試料に記録されている放射性ベリリウム(10Be)やトリチウムなどの宇宙線生成核種量は、過去の太陽活動の変化に応答して変動している。この関係性を使って過去の太陽活動の復元が試みられているが、気候ノイズや堆積過程の影響による変動からの切り分けが十分ではない。本研究では、太陽活動の常時監視が行われている期間（1950-2020年）を研究対象とし、氷床試料に記録されている10Beの変動と直接観測結果を比較することで、両者の関係性を定量的に明らかにする。
　　
研究内容・成果 本研究では、第63次南極地域観測夏隊がドームふじ基地で採取した深さ5.4mの積雪ピット試料を利用する。また、ドームふじ基地周辺の地理的分布特徴を把握するため、第60次南極地域観測夏隊にて採取された表層積雪試料（沿岸域からドームふじ基地までの34試料）の分析も行う。

令和4年度は、表層積雪試料の水素・酸素安定同位体比、トリチウム、及び10Beの分析を行った。また、低温化学研究所が所有するイオンクロマトグラフィを用いて無機化学イオン成分の分析も行った。結果は、宇宙線生成核種であるトリチウムと10Beは、ともに沿岸地域から内陸に向かって増加する傾向を示し、両者には明瞭な線形関係が見られた。宇宙線生成核種は成層圏や対流圏上層で生成され、大気輸送によって地表面へと運ばれる。10Beとトリチウムの地理的分布が一致することは、10Beの輸送過程、及び大気からの除去過程が水循環と密接に結びついていることを示す。また、濃度上昇については、標高3000m以上で顕著であるが、それ以下の高度では上昇幅が小さいという特徴が見られる。さらなる解析が必要であるが、3000m未満の地点では、降雪量が多いことから、周辺海域から蒸発した水蒸気などによる希釈効果が影響していると考えられる。他方、3000mよりも高い高度では、この希釈効果の影響が小さく、大気上層からの輸送量の変化を反映していると推察できる。また、ドームふじ基地周辺では、トリチウム、10Be濃度の地理的変化が大きいことから、当該地域における時間変化は、生成量だけでなく輸送過程の変化も影響していると考えられる。
　次年度は、ドームふじ基地で採取したピットコアの分析を行い、10Beの時間変動を明らかにし、変動を支配している要因を明らかにしたいと考えている。
　　
成果となる論文・学会発表等