大気観測から推測される中国からのジクロロメタン排出量の急増

Nature Communications volume 12、記事番号: 7279 (2021) この記事を引用

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オゾン層を破壊する物質に関するモントリオール議定書の実施が成功したことにより、大気中のオゾン層破壊物質の存在量は徐々に減少し続け、南極のオゾンホールは回復の兆しを見せています。 しかし、規制されていない短寿命の人為起源のクロロカーボンの排出量の増加により、これらの増加の一部が相殺されています。 ここでは、中国からの工業的に生産されるクロロカーボン、ジクロロメタン (CH2Cl2) の排出量の増加について報告します。 排出量は2011年の1年当たり231（213～245）Ggから2019年には年間628（599～658）Ggに増加し、主に中国東部からの年間平均増加率は13（12～15）％であった。 中国からの CH2Cl2 排出量の全体的な増加は、同期間における世界全体の排出量の 1 年あたり 354 (281-427) Gg の増加と同じ規模です。 世界全体の CH2Cl2 排出量が 2019 年のレベルに留まった場合、CH2Cl2 排出がないシナリオと比較して、南極のオゾン回復が約 5 年間遅れる可能性があります。

成層圏のオゾン層破壊の主な原因と考えられているクロロフルオロカーボン（CFC）、ハロン、ヒドロクロロフルオロカーボン（HCFC）、四塩化炭素（CCl4）などの長寿命オゾン層破壊物質（ODS）の世界的な排出量は、世界的に大幅に減少している。モントリオール議定書とその修正によって課された規制の結果1。 これにより、成層圏の臭素と塩素の存在量が減少し、南極のオゾンホールの回復が始まりました2,3。 地球規模のオゾン層回復に関する残りの不確実性の一部は、大気中での寿命が約 6 か月未満である種として定義される超短寿命ハロゲン化物質 (VSLS) に起因しています1。 以前は、VSLS は成層圏の塩素および臭素レベルにわずかな影響を与えると考えられていたため、モントリオール議定書では規制されていません。 しかし、最近の研究では、成層圏のオゾン層破壊に対するVSLS4、5、6、7、8、9、10の寄与が大きく増大していることが判明しており、特に東部などの地域から排出される場合には、モントリオール議定書の利点の一部が相殺される可能性がある。そして南アジアでは、強い対流システムが成層圏への急速な輸送を促進します4、8、11、12、13、14、15。

ジクロロメタン (CH2Cl2) は、寿命が約 6 か月の最も豊富な塩素含有 VSLS であり 16、塩素含有 VSLS から注入される成層圏ソースガス総量の約 70% を占めます 1,7。 この物質は、接着剤や洗浄目的の放射性溶媒としての使用や、ハイドロフルオロカーボン (HFC) 製造の原料としての使用など、主に人為起源のものです17、18、19。 大気中の CH2Cl2 モル分率の測定では、2000 年代以降急速に上昇しており、世界の年間平均値は 2 倍に増加しており、2012 年から 2013 年にかけて特に急速に増加した時期も含まれています 1,20。 地球規模の化学輸送モデル感度研究 6 では、2004 年から 2014 年の間に観察された速度で CH2Cl2 モル分率の増加が続いた場合、南極のオゾン層の回復が最大で約 30 年遅れると推定されています。 2006 年の 637 (600−673) Gg yr−1 (1 sd 不確実性) から 2017 年の 1171 (1126−1216) Gg yr−1 までは、アジアからの産業排出量の増加に起因すると考えられています21。 東アジアおよび南アジアからの排出物は対流システムによって急速に成層圏に運ばれる可能性があるため、成層圏オゾンへの影響の増大を理解するためには、この地域からの排出量を定量化することが重要です。 しかし、アジア内の CH2Cl2 排出量の大気観測に基づく（トップダウン）推定値はほとんどなく、複数年にわたる推定値もありません。

この研究では、国内の9つの地点での測定値と逆モデリングアプローチを使用して、2011年から2019年にかけて中国（香港とマカオを除く中国本土と定義）からの年間CH2Cl2排出量が大幅に増加したと推定した。 このトップダウンの時系列は、新たに入手可能な消費および生産データを使用して編集されたボトムアップの在庫とよく一致します。 中国からの排出量の増加が世界の排出量の増加に重要な役割を果たしており、これらの増加は成層圏のオゾン層の回復に影響を与える可能性があることがわかりました。