日本國立環境研究所和京都大學等組成的研究團隊,針對分析森林與大氣間遷移的物質,開發出了一種可收集空氣中物質的裝置。該裝置使分析植物所釋放的VOC等物質成為可能,將有助於探究森林與氣候變遷之間的關係。
使用真漩渦累積法(TEA法)的空氣採集裝置(供圖:國立環境研究所)
森林通過光合作用、呼吸作用等過程,與大氣進行著多種物質的交換。若能闡明其中的機制,將有望揭示森林對氣候產生的影響。
國立環境研究所的齊藤拓也高級主幹研究員利用「真漩渦累積法(TEA法)」技術,開發出一款空氣收集裝置。該裝置可瞬時分離森林上空產生的上升與下降氣流,並通過分析各成分的平均濃度來解明物質的交換過程。
TEA法的理論構想約在50年前便已誕生,但由於難以根據大氣分流情況及風速進行空氣採集量調控,該方法長期未能實際應用於森林觀測。
研究團隊藉助半導體製造中作為氣體精密調控器械使用的流量控制器等設備,成功實現了對大氣採集量的瞬時調節。TEA法可在採集樣本後,再花費時間從容分析。
該方法使得以往難以分離和檢測的VOC分析成為可能。異戊二烯作為種類繁多的VOC中的一種,已有研究報導其會對氣候產生影響並參與臭氧生成等過程,但具體機制尚不明確。齊藤研究員表示:「分析這些可能對氣候變遷產生多重影響的VOC至關重要。」
該研究成果已發表在學術期刊《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》上。研究團隊表示,未來將通過利用TEA法的裝置,調查不同植物釋放的VOC種類及排放量差異,逐步揭示森林所具有的功能。
以往,在分析森林與大氣間的物質交換時通常使用「渦相關法」,但該方法難以分析大氣中含量較少的物質。
原文:《日本經濟新聞》、2025/10/07
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:Journal of Geophysical Research: Atmospheres
論文:A True Eddy Accumulation System for Measuring Trace Gas Flux: Practical Implementation and Evaluation Above a Forest
DOI:10.1029/2025JD044412

