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衛星グローバル観測によるCO2炭素同位体比を指標とした炭素収支の定量的解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K18185
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分63010:環境動態解析関連
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構

研究代表者

佐藤 知紘  国立研究開発法人情報通信研究機構, テラヘルツ研究センター, 主任研究員 (60774627)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード地球温暖化 / 衛星リモートセンシング / 炭素同位体比 / リトリーバル解析 / 機械学習 / 温室効果ガス / 地球炭素収支 / 同位体比
研究成果の概要

地球規模の温暖化を予測する上で、陸域・海洋・人間活動等のCO2排出や吸収の収支を理解することは重要であり、炭素同位体比はその強力な指標となる。
本研究では、CO2炭素同位体比のグローバルな振る舞いを理解するために、GOSAT衛星による長期観測データと温室効果ガス世界資料センター(WDCGG)の地上観測データを用いて機械学習モデルを構築し、WDCGG観測と同等の数パーミルの精度でCO2炭素同位体比のグローバル分布を導出した。その結果、CO2の人為排出源が多く存在する北半球中緯度帯でCO2炭素同位体比が負に大きな値を取ることを示した。追検証は必要だが、衛星観測による同位体研究の更なる可能性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

CO2炭素同位体比観測は、これまでは質量分析計による地上観測や航空機観測が主流であった。これらは観測精度は十分だが、観測範囲が時空間的に制限されるという課題があり、地球全体をグローバルに観た包括的な理解は進んでいなかった。本研究は、GOSATの豊富な観測データと機械学習の導入により、CO2炭素同位体比のグローバル分布を初めて導出した。
また、衛星による同位体観測の観点では、本研究は従来の水やオゾンのような10~100パーミル程度の大きな同位体濃縮ではなく、数パーミル程度の小さなCO2の同位体濃縮を導出した。本研究を先駆けとして、メタンや窒素化合物等の他の分子種へと発展していくことが期待される。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Oxygen Isotopic Enrichments of Asymmetric Heavy Ozone Derived from the SMILES Observation2019

    • 著者名/発表者名
      T.O.Sato, N.Yoshida and Y.Kasai
    • 学会等名
      International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Diurnal variation of oxygen isotopic enrichments of asymmetric heavy ozone observed by SMILES2019

    • 著者名/発表者名
      T.O.Sato, N.Yoshida and Y.Kasai
    • 学会等名
      Limb Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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