日本国立环境研究所和京都大学等组成的研究团队,针对分析森林与大气间迁移的物质,开发出了一种可收集空气中物质的装置。该装置使分析植物所释放的VOC等物质成为可能,将有助于探究森林与气候变化之间的关系。
使用真涡旋累积法(TEA法)的空气采集装置(供图:国立环境研究所)
森林通过光合作用、呼吸作用等过程,与大气进行着多种物质的交换。若能阐明其中的机制,将有望揭示森林对气候产生的影响。
国立环境研究所的齐藤拓也高级主干研究员利用“真涡旋累积法(TEA法)”技术,开发出一款空气收集装置。该装置可瞬时分离森林上空产生的上升与下降气流,并通过分析各成分的平均浓度来解明物质的交换过程。
TEA法的理论构想约在50年前便已诞生,但由于难以根据大气分流情况及风速进行空气采集量调控,该方法长期未能实际应用于森林观测。
研究团队借助半导体制造中作为气体精密调控器械使用的流量控制器等设备,成功实现了对大气采集量的瞬时调节。TEA法可在采集样本后,再花费时间从容分析。
该方法使得以往难以分离和检测的VOC分析成为可能。异戊二烯作为种类繁多的VOC中的一种,已有研究报道其会对气候产生影响并参与臭氧生成等过程,但具体机制尚不明确。齐藤研究员表示:“分析这些可能对气候变化产生多重影响的VOC至关重要。”
该研究成果已发表在学术期刊《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》上。研究团队表示,未来将通过利用TEA法的装置,调查不同植物释放的VOC种类及排放量差异,逐步揭示森林所具有的功能。
以往,在分析森林与大气间的物质交换时通常使用“涡相关法”,但该方法难以分析大气中含量较少的物质。
原文:《日本经济新闻》、2025/10/07
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊:Journal of Geophysical Research: Atmospheres
论文:A True Eddy Accumulation System for Measuring Trace Gas Flux: Practical Implementation and Evaluation Above a Forest
DOI:10.1029/2025JD044412

