海洋深層循環が海洋炭素循環に果たす役割とその気候への影響の評価に関する研究

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17740302
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 岡 顕 東京大学, 気候システム研究センター, 特任助手 (70396943)
• Keywords: 海洋深層循環 / 海洋炭素循環 / 海洋物質循環モデル

Research Abstract

本研究では、全球海洋大循環モデルに炭素の循環を組み込んだ海洋物質循環モデルを開発し、海洋深層まで含めた全球スケールでの海洋炭素循環のモデリングを行い、海洋深層循環が炭素循環に果たす役割の理解と、その気候への影響の評価を目的とする。今年度は、海洋物質循環モデルの開発を行い、そのモデルを用いて、海洋深層での炭素濃度の分布をより現実的に再現するために必要なプロセスについて調べるためいくつかの感度実験を行った。海洋物質循環モデルの開発においては、生物モデルは最も単純なNPZDモデルを使用することとし、大気との炭素交換の計算に必要な化学過程とともに海洋大循環モデルへの組み込みを行った。また、それに加えて、海洋大循環モデルにより計算される物理場をオフラインで利用するために、オフラインモデルへの組み込みも行った。モデルでは、深層での炭素濃度、栄養塩濃度が大西洋で低く、太平洋で高くなるなどの現実の基本的な分布を再現することができたが、南大洋深層では現実よりも高くなりすぎるなど他のモデルと共通した問題も見られた。感度実験として、生物生産に関わるモデルパラメータ、沈降粒子の分解の計算に用いる分布関数を変えた実験を行った結果、深層での炭素濃度、栄養塩濃度分布は、沈降粒子分解の分布関数に大きく依存することが確認された。南大洋での問題などは、より高度な生物モデルの必要性も示唆されたが、まずは開発したモデルを用いて海洋の深層循環の変化が炭素循環に及ぼす影響を調べるための実験を今後行う予定である。