2021 Fiscal Year Annual Research Report

Development of high-resolution biosphere model and mitigation scenario

Planned Research

Project Area	Digital biosphere: integrated biospheric science for mitigating global environment change
Project/Area Number	21H05318
Research Institution	National Institute for Environmental Studies
Principal Investigator	伊藤昭彦国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 室長 (70344273)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中岡慎一郎国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 主任研究員 (00450164) 安立美奈子東邦大学, 理学部, 准教授 (40450275)
Project Period (FY)	2021-09-10 – 2026-03-31
Keywords	陸域生態系 / 海洋生態系 / 高分解能化 / 観測データ利用
Outline of Annual Research Achievements	高分解能かつ詳細な生物圏モデルを開発するための準備作業を行った。陸域生態系については1kmメッシュでのモデル計算を実現するため、現在入手可能な気象、土壌、植生データを精査・入手して検討を行った。気象データについてはグローバルな1kmでの高時間分解能な入手可能データは存在しないため、既存の再解析気象データを空間内挿して作成する方針とし、そのためのコード開発やデータ試作を行った。土壌データについては国際応用システム分析研究所が開発・公開しているデータセット他、複数の1kmメッシュデータを入手し比較検討した。1kmメッシュでのモデル計算の準備作業として、日本周辺域やアジアの代表的領域を抽出し、複数コア計算機上での計算手順の確認などを行った。その際には陸域生態系モデルVISITの1時間ステップ計算版を改変して使用し、OpenMPによる並列化を試みた。高分解能モデルの特徴として分布が限られる生態系に適用可能な点があげられ、今年度は陸域と海洋の間にあるマングローブ林を対象にVISITモデルの適用を試みた。陸域モデルの高度化を進めるため、他の計画研究班と意見交換を行い、重要度が高いパラメータや実測データを用いた改良・検証の方針を検討した。海洋モデルについてはROMES-PISCESモデルを数kmメッシュに高分解能化した上で太平洋域に適用するための準備作業を行うとともに、C02班の地球システムモデルで海洋生態系モデル開発を担当する分担者との意見交換を行った。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 既存のモデル（陸域VISITおよび海洋ROMES-PISCES）をベースにすることで効率的にモデル開発を進めることができた。新規の計算機や生物圏パラメータを取得するための設備を整えた。一方で、ポスドク研究員の採用は難航したため、モデルを用いた新しい研究課題への取り組みは次年度に持ち越された。
Strategy for Future Research Activity	新規のポスドク研究員を採用してモデル開発を加速する。陸域と海洋についてそれぞれ高分解能モデルの開発と予備計算を進め、生物圏モデルとして統合化していくための技術的検討を進める。また、観測キャンペーンなど実測を行う研究班から提供される各種データの活用方針を検討する。