Modeling of Siberian forest fire impact on carbon dynamics and vegetation distribution and consequent aerosol emission

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20H04317
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: DELBART Nicolas 北海道大学, 農学研究院, 招へい教員 (40813754)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加藤 知道 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (60392958) ; 小林 秀樹 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(北極環境変動総合研究センター), グループリーダー代理 (10392961) ; 酒井 佑槙 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(北極環境変動総合研究センター), ポストドクトラル研究員 (80862523)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 植生モデル / 衛星データ / エアロゾル放出

Outline of Annual Research Achievements

SEIB-DGVMによるシベリア全域（北緯50-70度、東経60-150度）の現在気候データによるテストランを行なった。入力にはCRUおよびNCEP/NCAR気候データを利用し、炭素蓄積量を平衡させるためのスピンアップ（１０００年間：1901-1930年の気候データを繰り返し与える）行い、モデルが現在（1990-2017）において正常に稼働することを確認した。また、火災モジュールを作るための各種衛星データ等（土壌水分（SMOS, 9km x 9km, 3時間ステップ, NASA）、落雷（OTD, 0.5o x 0.5o, 年平均, NASA）、気候（CRU TS 4.01, 0.5o x 0.5o, 月ステップ）、人口分布（GPW, 0.25o x 0.25o, NASA）)も入手し、0.5o x 0.5o, 月ステップのグリッド化されたフォーマットに統一加工した。消失バイオマスあたりに放出されるエアロゾル量については、火災エアロゾル放出係数（Akagi et al., 2011, ACPなど）をもとに、SEIB-DGVMの火災モジュールに追加する形でプログラムを変更している。
火災発生の推定精度が森林生態系の炭素収支に与える影響をあらかじめ把握するために、火災発生確率を１倍、１０倍、５０倍に変化させて、濃度経路シナリオ（RCP）2.6および8.5による将来気候データを利用しシミュレーションを行なったところ、確率が増加するにしたがって、現在と比べて将来（2071-2100年）に総一次生産、純一次生産、および森林バイオマス量が著しく低下することがわかった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナ感染拡大のため、予定していた技術補助員の着任が遅れ、入力データ等の整備に想定以上に時間がかかった。

Strategy for Future Research Activity

SEIB-DGVMが過去から将来にわたって稼働することは確認できたため、今後は火災モジュールの改良とエアロゾル放出プロセスの完成を目指すことに注力する予定である。