ClONO2とTiO2,SiO2エアロゾル粒子の不均一反応 気候工学に対する成層圏粒子侵入に対する意味

TANG Mingjin; TANG Mingjin; TANG Mingjin; KEEBLE James; TELFORD Paul J.; TELFORD Paul J.; POPE Francis D.; BRAESICKE Peter; GRIFFITHS Paul T.; GRIFFITHS Paul T.; ABRAHAM N. Luke; ABRAHAM N. Luke; MCGREGOR James; WATSON I. Matt; COX R. Anthony; PYLE John A.; PYLE John A.; KALBERER Markus

文献

J-GLOBAL ID：201702244948246690 整理番号：17A0003946

ClONO₂とTiO₂,SiO₂エアロゾル粒子の不均一反応気候工学に対する成層圏粒子侵入に対する意味

Heterogeneous reaction of ClONO₂ with TiO₂ and SiO₂ aerosol particles: implications for stratospheric particle injection for climate engineering

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資料名：
巻： 16 号： 23 ページ： 15397-15412 (WEB ONLY) 発行年： 2016年11月
JST資料番号： U7039A ISSN： 1680-7316 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：ドイツ (DEU) 言語：英語 (EN)

成層圏へのエアロゾル粒子の意図的な侵入は可能な気候工学スキームである。成層圏へ侵入した粒子は日射を空間へ後方散乱し,地球表面の温度を低下させ,結果として全球温暖化の影響となる。TiO₂やSiO₂のような鉱物は成層圏硫酸粒子よりもそれらの大きな光散乱能力により,成層圏粒子侵入に対する可能性のある適当なエアロゾル物質である。しかしながら,成層圏化学にとって重要な微量気体への鉱物粒子の不均一反応性は未知のまま残されており,環境的にキーとなる成層圏オゾンへのそれらの影響の妥当な評価を排除する。本研究において,初めてエアロゾルフローチューブを用い,室温,異なる相対湿度(RHs)において,TiO₂とSiO₂エアロゾル粒子上にてClONO₂の不均一加水分解を研究した。TiO₂上へのγ(ClONO₂)取り込み係数は7%RHにて~1.2×10^-3であり,33%RHでも変化しない,SiO₂に対して7%RHでの~2×10^-4から35%RHでの~5×10^-4に増加し,59%RHで~6×10^-4の値に達する。成層圏化学への仮説的なTiO₂侵入の影響を,UKCA(英国化学エアロゾル)化学-気候モデルを使用して研究した。モデルにおいて,TiO₂粒子上のN₂O₅とClONO₂の不均一加水分解を考慮している。ピナツボ火山の噴火に類似した日射散乱効果をもつTiO₂侵入シナリオを構築した。ピナツボ火山と比較して,TiO₂侵入はClO_x活性化を弱め,下部成層圏におけるオゾン破壊を低下させる,一方,中部成層圏におけるN₂O₅とNO_xの低下した消失はオゾンレベルの低下をもたらす。全体として,鉛直的に積算されたオゾン量の差はTiO₂侵入とピナツボ火山の間で見られなかった。成層圏化学へのTiO₂注入の効果を評価するために必要とされる研究について考察した。(翻訳著者抄録)

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放射,大気光学 , 不均一系触媒反応 , 粒状物調査測定

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ClONO2とTiO2,SiO2エアロゾル粒子の不均一反応 気候工学に対する成層圏粒子侵入に対する意味

ClONO₂とTiO₂,SiO₂エアロゾル粒子の不均一反応気候工学に対する成層圏粒子侵入に対する意味