太郎坊のそよ風

認定NPO法人 富士山測候所を活用する会 スタッフブログ

2010年09月


2010年度富士山測候所 研究報告書(速報 その4)

氏 名: 河村公隆(Kimitaka KAWAMURA)
所 属: 北海道大学 低温科学研究所(Institute of Low Temperature Science, Hokkaido Univ.)   
共同研究者氏名・所属: 

関宰(Osamu SEKI)1)、藤原真太郎(Shintaro FUJIWARA)1),2)

1)北海道大学 低温科学研究所(Institute of Low Temperature Science, Hokkaido Univ.)

2)北海道大学大学院 環境科学院(Graduate School of Environmental Science, Hokkaido Univ.)

研究テーマ: 富士山頂における有機エアロゾルの組成と起源に関する研究

A study on chemical composition and origin of organic aerosols collected at the summit of Mt. Fuji

研究結果:

大気中に存在する微粒子(エアロゾル)は、太陽光の散乱を引き起こし、雲の凝結核として作用することで気候に影響を与えると考えられている。その中でも特に低分子ジカルボン酸をはじめとする水溶性有機化合物の果たす役割は大きい。また、水溶性有機化合物は大気に発生源から直接排出されるものだけでなく、大気中で他の有機化合物が光化学的反応を受けることにより二次的に生成することが知られている。しかし、そのメカニズムは十分に理解されているとは言えない。そのため、本研究室ではこれまで各地において有機エアロゾルの観測を行ってきた。


本研究では昨年度同様、富士山頂において有機エアロゾルの捕集を行うことで、東アジア・北太平洋域の自由対流圏における有機エアロゾルの分布と起源、輸送過程における光化学的変質に関する新たな知見を得る事を目的としている。


今年度の観測では、下記の三種類の機材を用いてエアロゾルのサンプリングを行った。

①ハイボリュームエアサンプラー(HV): 全粒径かつ詳細な化合物の分析に必要な大容量のエアロゾル粒子の捕集を目的とする。

②ミドルボリュームインパクター(MVI): 粒径別の粒子を捕集し、エアロゾルの生成過程や存在状態に関する考察を行うことを目的とする。

③ローボリュームインパクター(LV): 気体として多くが存在している有機酸(ギ酸や酢酸など)の捕集を目的とした小型のサンプラー。フィルターにはガスとエアロゾル粒子の両方を捕集する。


今年度の観測は7/8?8月26日にかけて、富士山測候所3号庁舎西側外部で実施した。エアロゾルは24時間連続で吸引を行った。HV、LVではおよそ3日毎にフィルター交換を行い、それぞれ11枚と10枚のフィルターを得た。MVIは1週間毎にフィルターの交換を行い、昨年よりも多い7組63枚のフィルターを得た。

採取したフィルターは、水による抽出、ブチルエステル誘導体化を行った後に、ガスクロマトグラフィー(GC)、ガスクロマトグラフィー/質量分析計(GC/MS)によって低分子ジカルボン酸類の分析を行う。また、同様に有機溶媒で抽出を行い、植生や森林起源の有機化合物や、森林火災起源の有機化合物の分析も行い、それらが自由対流圏に与える影響に関しても考察を行う。

全炭素(TC)、全窒素(TN)全有機炭素(OC)、水溶性有機炭素(WSOC)、イオン、GC/C/irMSによる化合物中の安定炭素同位体比の測定なども合わせて行い、更に考察を深めていく予定である。


昨年度の我々の観測結果からは、自由対流圏内の有機エアロゾル濃度を明らかにするとともに、境界層内から低分子ジカルボン酸や森林起源の化合物が山頂に大量に輸送されていることが推測された。今年度の観測によって得られた多くの試料を分析することで、これらの結果を検証するとともに、自由対流圏内の有機エアロゾルの挙動に関して、さらに深い考察を行う事ができると期待される。

英文:

  Aerosols, suspended particles in the atmosphere, are thought to affect climate and weather condition via scattering solar radiation and acting as a cloud condensation nuclei (CCN), which can be a nuclei to form clouds. Among them, water-soluble organic aerosols, including low molecular weight dicarboxylic acids, are thought to have a large effect on a climate. Water-soluble organic aerosols are composed of not only primary emitted materials to the air, but also chemical degradation products of organic precursor compounds. Our laboratory has done many campaigns to reveal chemical compositions and distributions of organic aerosols at many locations.


  This study aim to reveal molecular distributions, origins and transport pathway of organic aerosols over East-Asia and North-East Pacific region by collecting filter samples at the summit of Mt,Fuji following the results of the 2009 campaign.


  We had set three samplers to collect aerosol samples for each objectives described as below.


1. High-Volume air sampler (HV): for Total Suspended Particles (TSP), which will provide enough amounts of compounds needed for detailed chemical analysis.

2. Middle-Volume Impactor (MVI): for size segregated aerosols which will provide information about origin and size distributions of the aerosols in the ambient air.

3. Low-Volume impactor (LV): for organic acids such as formic and acetic acids, most of which exist in a gas phase in the air. The quartz filters that were impregnated with KOH were used to collect gaseous organic acids whereas particulate organic acids were collected on neutral quartz filters.


  Sampling campaign had conducted from July.8th to August 25th 2010 at the outside of the 3rd building at Mt.Fuji weather observatory. 11 HV filters, 10 LV filters and 7 sets of MVI filters were collected in this summer.


  Dicarboxylic acids will be measured by using GC/FID and GC/MS after dibutyl esterification of target compounds. And other organic compounds which was emitted from biomass burning and secondary products of biomass emissions will be also measured. We will consider about effects of these compounds to the free-tropospheric environment.


  By analyzing samples we collected last year, we could identify chemical compositions and size distributions of various organic compounds over Mt.Fuji, and the results also suggested that many organic compounds are transported from the planetary boundary layer to the summit.

  We expect that this year’s sample will bring us more insights about free-tropospheric organic aerosols.

プロジェクト計画:
富士山頂における有機エアロゾルの組成と起源に関する研究



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3号庁舎西側に設置したハイボル







2010年度富士山測候所 研究報告書(速報 その2)

氏 名: 池田 敦(Atsushi Ikeda)      
所 属: 信州大学 山岳科学総合研究所(Institute of Mountain Science, Shinshu University)  
共同研究者氏名・所属:  岩花 剛(Go Iwahana) 北海道大学大学院 地球環境科学研究院

(Faculty of Environmental Earth Science, Hokkaido University)

研究テーマ:  富士山における地温観測孔掘削:永久凍土の直接観測に向けて

Direct monitoring on permafrost using a pilot borehole on Mt. Fuji

研究結果:

学際的なアプローチで富士山山頂の永久凍土の現状を解明し、その地温変化をモニタリングすることで、将来、気候変化と火山活動の評価につなげることを目的とした研究の一環として、富士山山頂部で永久凍土をモニタリングしうる観測孔設置を目指した。8月17日入山、23日下山の中4日の日程で、山頂稜線部白山岳付近に深さ9.7 mの地温観測孔を掘削することに成功した。観測孔内の15深度に温度センサーを設置し、地温の連続観測を開始することができた。

掘削開始時には深さ1.1 m以下が凍結しており、深部でも空隙の多い層には氷が見いだされた。ただし硬い溶岩層(もしくは巨礫)を掘削する過程で、ボーリング孔周囲を加熱したため、まずは永久凍土の有無を判定するためにも、今後、注意深く地温変化を見守る必要がある。

英文:

This research is a part of our interdisciplinary research project to understand permafrost on Mt. Fuji, to monitor its change and to evaluate the impact from changes of climate and volcanic activity on surrounding environments. We planned to dig a pilot borehole for ground temperature monitoring on the summit of Mt. Fuji. We stayed at the summit from August 17 to 23, and succeeded to make a 9.7 m deep borehole on the ridge near the Hakusan-dake peak. Fifteen temperature sensors were installed in the borehole and automatic record of the data was started.

The frost table lay at the depth of 1.1 m at the beginning of the drilling. In addition, ice filled the voids of porous rock even at some deeper sections. However, the drilling through hard lava layers (or boulders) heated the borehole. Thus, we have to check the following change in temperature carefully to discuss the presence of permafrost and more.

研究成果の公表:

予察的な報告は、NPOの成果報告会のほか、年度末の日本地理学会や来年度5月の地球惑星科学連合大会にて行う。誌上における発表は早くとも1年間の地温データが揃った時点であり2011年の秋以降になる。

関連リンク:
富士山における地温観測孔掘削:永久凍土の直接観測に向けて


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2010年度富士山測候所 研究報告書(速報 その1)

氏 名: 加藤俊吾、梶井克純   Shungo Kato, Yoshizumi Kajii       
所 属: 首都大学東京   Tokyo Metropolitan University   
共同研究者氏名・所属:  NPO関係者の皆様   

       

研究テーマ:  富士山頂でのオゾン・一酸化炭素の測定 (富士山頂を利用した越境大気汚染の観測システム構築と観測)



研究結果:

富士山山頂において一酸化炭素(CO)とオゾン(O3) の測定を行った。

富士山頂のような高度が高い地点では、比較的近い地点からの大気汚染物質発生源の影響をうけず、離れた地点からの汚染大気の輸送の影響を観測するのに適している。そのため、富士山頂は東アジア地域全体の大気汚染の状況などを知るのに重要な観測地点である。


一酸化炭素は化石燃料や森林火災などの燃焼の過程で発生し、大気中で1ヶ月程度存在するため、汚染大気が輸送されてきているかどうかの指標として役に立つ。比較的高度の低い地点(対流圏)でのオゾンは植物(食料生産)や人体にも有害な物質であり、近年都市域だけでなく、遠隔地域においても濃度上昇しており、将来的な挙動が心配されている。オゾンは発生源から直接排出されるのではなく、汚染大気が光によって化学反応を起こすことで生成する。


2010年の夏季の観測結果を図に示す。一酸化炭素とオゾンが同時に高濃度となる期間は汚染大気が輸送されてきていることがわかる。一方、一酸化炭素だけ高くなる期間はオゾンが十分に生成するたけの輸送時間がたっていなかったか、日射が不十分であったことが予想される。さらに、オゾンは高濃度だが一酸化炭素は低い期間は、オゾンが高濃度に存在する大気の上空から空気塊が輸送されてきたことが考えられる。


富士山頂で取得した測定データ・機器を東京の研究所からリモートで受信・制御しすみやかに観測データをウェブサイトに公開した。

英文:
Atmospheric carbon monoxide (CO) and ozone (O3) were observed at the top of Mt. Fuji during summer in 2010. CO is produced by combustion process and it can work as indicator of polluted air. O3 is produced by photochemical reaction of polluted air. Generally the observed CO and O3 showed similar concentration change with significant variation. It is suspected that the air was influenced by long-range transport of polluted air from remote polluted area.


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富士山登頂お疲れ様でした!
富士山測候所へようこそ!
感想・応援メッセージなど
なんでも思いついたことをお書きください(表紙より)



撤収とともに、それまで山頂で使っていた備品類も東京事務所に送られてきます。医薬品、プロジェクター、パソコン、プリンター、募金箱・・・などなど。

その中のひとつに、『感想記』がありました。測候所を訪れた方々に感想やらメッセージを書いてもらうためのものです。昨年は記入欄の行高が3cm程度しかなく窮屈そうでしたが、今年は倍に拡張して程良いスペースにしてくれました。

今日は、この中からメッセージの一部をご紹介します。なお、お名前は省略させていただきました。


7月12日
この素晴らしい研究拠点を提供下さる皆様に感謝です。また、この測候所の偉大な歴史を築かれた先輩諸氏に敬意を表します。我々も皆様の素晴らしいご助力に恥じぬよう研究成果を得るべく頑張っていきたいと思います。

7月12日
今年の測候所の開所に立ち会えて光栄です。いろいろ見学させていただいて、日本の気象は重要な拠点だけではなく、様々なR&Dにとっても必要な場所であることが分かりました。今日、この場所に来る機会を与えてくれた人と、また、地上、山頂とお世話になった全てに方に感謝します。

7月14日
今年はじめて測候所にやって来ました。風雨の激しさや低い気温での山の偉大さが少し分かった気がします。私自身、寒さに弱いので、常にその寒さとの戦いです。今もこれを書きながら震えています。今後、来年、再来年とお世話になると思いますので、よろしくお願いします。

同日
測候所にお世話になって3年になります。毎年楽しみにこの観測を待っていて、今年で終わると思うと、寂しい気持ちです。ここでの経験を社会に出ても生かして培っていきます。

7月15日
昨年に引き続き、今年もお世話になりました。前回は軽い高山病にかかり、色々とご迷惑をおかけしてしまいましたが、今回はその経験から学んだ事より準備を念入りに行なったので、大変快適に過ごすことができました。山頂での生活は毎日新鮮で、今年も貴重な時間を過ごせました。

7月17日
今日、影富士、夜景と見ることが出来、感激でした。でも高山病はキツイ・・・(泣)
是非、この場所をなくさないで欲しい。「富士山頂測候所 永遠に!」

同日
これまでの3年間で4回、測候所にお世話になりました。ここでの生活を通して人生の糧となる非常に貴重な経験をすることができました。研究はもちろん、様々な方と交流する機会もあり、とても有意義に過ごせました。

7月18日
本日は天気にも恵まれ、多くの登山客を迎える富士山頂の中にあって、富士山学校科学講座というアカデミックな催しを開くことが出来、大変有意義でした。

7月22日
今年で4年目、7回目ですが、いつも天気が良くてありがたいです。とりあえずCO2計は通年運転成功!!いろいろと苦労しましたがどうにか一冬越してくれました。この夏は新たな通信システムでのテストをして、次回8月から通年観測に切り換えます。

同日
一週間という長い期間お世話になりました。長いようで短い気もします。充実した日々を送らせてもらいました。

7月25日
これだけの施設を夏期のみとはいえ運営されるのは大変かと思います。短期ですが、高所順応訓練として利用させていただきありがとうございました。

同日
大変お世話になりました。下山するのが残念でなりません。

7月28日
今年で3回目の測候所です。今回も山頂班の皆様にはたいへん良くして頂きありがとうございました。また、今回の研究は60代~70代の方の富士登山中の生理データというたいへん貴重な資料が得られました。安全登山のための啓蒙のよい資料が得られております。また、今回、被験者として動向いただいた測候所OBの櫃間さんには40年前の山頂勤務のお話でたいへん参考になりました。

同日
今回で2回目の測候所、3回目の富士登山でした。2回も測候所に滞在できると思っていなかったので、とても嬉しかったです。前回は少し天候が悪かったので、景色もあまり見られなかったのですが、今回は天候にも恵まれて、快晴の中登山ができて良かったです。二度もめったに無い経験をさせてていただいて本当にありがとうございました。実験でない機会にもまた上りに来たいと思います!!

7月29日
38年ぶりに訪れました。今回は近隣の仲間たち(65歳~73歳)の男女9名が山本正嘉先生の高所生理学の研究とドッキングして登りました。幸い晴天にめぐまれ、楽しい山行に終わるかと思いきや、昨夜から南西風が強く出発の今は視界ゼロの状況です。

7月31日
昨年に続き2回目です。昨年は1日目が悪天候で一泊しか出来ませんでした。今年は天気も良く、楽しい山頂生活が2泊3日できました。寝るときは心電図の電極や鼻カテをつかられモルモット状態で、安眠は?ですが、山頂班の皆さんありがとうございました。

同日
息子を連れてこさせていただきました。2泊被験者として睡眠する予定が、7月29日~30日朝の悪天と息子の体力により、昨日は本八合泊まりとなり、一泊しかお役に立てず申し訳ございません。来年以降、このすばらしい施設で研究をできるようがんばります。

8月1日
2回目です。登山家ではないのですが、目的があるとまた、そして富士山がと思うとさらに来たくなります。山小屋では出来ない生活環境で睡眠実験にはもってこいです。ありがとうございました。

8月13日
13日は台風一過で天気も良く、庁舎まわりや足場の状況もじっくり見ることができました。初めての高山病も経験しましたが、それほど重症なものでなく、何とかなりました。山頂班の方々には大変お世話になりました。14日は悪天候で富士山学校も中止となり残念でした。

8月15日
8月6日より測候所に滞在。明日16日に所用のため一旦下山し、18日にまた上山します。そろそろ頭のほうもかゆくなってきたので風呂に入れるのがうれしいです。でも、できれば27日まで一度も下山せずにここに居たかった…。日に日にここが自分の家かの様な感覚になってきます。

8月23日
測候所のサポート、天気、協力者、運、すべてに恵まれて永久凍土の観測孔9.7mを掘ることが出来ました。今後、地温変化の基礎データを提供していきたいと思います。浅野先生や他の研究者、山頂班の皆さんの熱い思いを直接聴くことができ幸運でした。

同日
4回目の3泊4日の実験に参りました。21日と22日の富士山学校は晴天に恵まれ、各20人と2人の参加者があり、盛り上げりました。特に21日はBSフジテレビの取材が行われ皆々様ご苦労様でした。山頂班のご労苦に感謝します。

早いもので、7月12日(月)に開所した富士山測候所における2010年度の夏期観測・研究は、8月27日(金)までに全ての研究グループの撤収を完了。富士山測候所は8月30日(月)午前10時に商用電源を断、午前11時45分に閉所しました。

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この間、山頂に機材を上げて観測を続けてきた大気化学や放射線科学のチームは、そのほとんどが8月25日に上山。機材のパッキングをし、翌26日朝ブルに積み込み、下山して太郎坊で積み下ろし。

撤収を終えた研究者の皆さんから寄せられたメッセージからその一部をご紹介します。
Date:    Mon, 23 Aug 2010 14:59:20 +0900
Subject:    [sanchousanka][00152] 信大・北大班お礼
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本日、信州大・北大グループ全員、無事下山しました。
天気にも恵まれ、白山岳付近において目標としていた深さ約10m(9.7m)の地温観測孔の掘削に成功しました。

また、永久凍土実測のための地温測器の設置ほか、既存測器のデータ回収・修理や物理探査など、予定していたすべての作業を終了させることができました。

池田(信州大)

Date:    Thu, 26 Aug 2010 09:22:19 +0900
Subject:    添付ファイル[sanchousanka][00160] 8/25山頂前での集合写真
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お世話になります。JAMSTECの竹谷です。昨日、首都大加藤さんとJAMSTECの4人が無事下山しました。横浜へは休憩を含めて午後8時頃帰宅しました。

パッキングを終え、14:00に下山を開始できました。日帰りというスケジュールということで、他の研究班の皆様にいろいろとご配慮いただき大変感謝しております。本当にありがとうございました。

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Date:    Thu, 26 Aug 2010 10:17:50 +0900
Subject:    Re: [sanchousanka][00161] 8/25山頂前での集合写真
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滋賀県大の永淵です。
荷下ろしでは皆様にいろいろお世話になりました。大変感謝しております。また、山頂班の方々には滞在中いろいろお世話になり、有り難うございました。昨夜23時頃、人も荷物も無事大学に到着いたしました。
気象データはなるべく早く皆様に配信いたしますので、しばらくお待ちください。

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荷物の受け取りのために遠路、彦根から来てくれた滋賀県立大の学生

Subject:    大気化学G:大河内隊 終了報告
Date:    Fri, 27 Aug 2010 12:00:17 +0900

大河内です.おはようございます.
御連絡が遅くなりましたが,大河内隊は昨日無事に荷下げ作業を終 えまして,18時半過ぎに大学に到着致しました.

今年の観測では滞在中に梅雨明けがあり,集中観測期間は短かった のですが,なかなか面白いサンプルがとれました.昨年度も7月中 はかなり天候が荒れていましたが,全般的に昨年度に比べると”綺 麗な”雲水がとれています.大気のほうでは,梅雨明けとともに, 酸性ガスおよびエアロゾルともに濃度上昇が見られました.

山頂滞在中には,岩崎さん,山本さん,村上さん,保田先生,鴨川 さんともいろいろとお話が出来て大変有意義でした.これから地上 でさらに話をつめて,実行に移せればと考えております.村上さんはアイデアマンで,来年度のNPO活動が楽しみですね.南極食をいただきまして,誠にありがとうございました.学生と試食させていただきます.それと,宇宙パンツの話も大変よかったで すね.実験結果を伺うのを楽しみにしております.

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ゴールしたばかりの東京理科大と早稲田大の学生。

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やや遅れて、隊長も到着。

Date:    Fri, 27 Aug 2010 13:42:32 +0900

Subject:    [sanchousanka][00164] 宇宙線G 終了報告

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先ほど鴨川先生が太郎坊に到着したとの連絡を受けました。

これで今夏の作業は終了しました。最後は下山直前までバタバタしてしまいましたが、今回の目標であった通年観測を何とか開始することができました。(いつまでデータが取れるかは別として・・)

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3号庁舎2F西側に設置した通年観測用の無線LANアンテナ

Date:    Sat, 28 Aug 2010 10:41:49 +0900
Subject:    [sanchousanka][00169] 村上G長期滞在終了のご報告

村上です。
途中1日だけ下界に降りましたが、昨日をもって3週間の測候所での長期滞在を終了いたしました。うだるような暑さの中で、冬物の洗濯物を干しながらこの3週間のことを思い返しています。
山頂では、皆さまにほんとうにお世話になりました。

たくさんの楽しいお話を聞かせて頂き、また生活を助けて頂き皆さまのおかげでいい夏を過ごすことができました。お会いして直接ご挨拶できなかった皆さまにもこの場を借りて心よりお礼申し上げます。ありがとうございました。
(途中省略)
来年度はどのようにNPOに関わっていけるかは分からないところがあるのですが、まずはこの3週間の経験を、なんとかNPOの将来に還元できるように成果とレポートにまとめたいと思っています。

30日からは、今度はエベレスト・ベースキャンプ長期滞在にむけてネパールに旅立ちます。帰国は10月の中旬以降になる予定です。帰国したら、みなさまお酒につき合って下さい。


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御殿場基地事務所から見た夕焼けを背景にした富士山のシルエット。これも影富士のひとつとか?(三樹工業/新井さん撮影)

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