地球生態系における物質循環のモデリング

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05303015
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 植田 洋匡 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (70026186)
• 研究分担者: 川西 琢也 金沢大学, 自然科学研究科, 助教授 (80234087) ; 岡田 光正 広島大学, 工学部, 教授 (70124336) ; 迫田 章義 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30170658) ; 鈴木 基之 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10011040) ; 北田 敏廣 豊橋技術大学, 工学部, 教授 (40093231)
• キーワード: 地球温暖化 / 物質循環モデル / 炭素循環 / 温室効果気体 / 対流圏オゾン / オーシャンフラックス / 酸性雨 / 地球環境問題

研究概要

本研究では、マスターモデルを中心に人為起源物質等の発生源データなどソフトを整備すると共に、これらを組み込んだワークステーションとネットワークシステムなどのハード面を完成させた。
本研究では「地球生態系総合モデル」のソフトとハードの両方の完成をめざした。
1.データセットの整備:大気、海洋、陸上生態系モデルに必要なデータセット(地理、気象全球解析、海洋大循環データ、植生、土壌分布など)の整備を引き続き行った。
2.要素モデルの検証と地球生態系総合モデルの構築:大気、海洋、陸上生態系それぞれの物質循環モデル(要素モデル)について、以下の数値シミュレーションを実施して妥当性の検証を行い、要素モデルを統合して「地球生態系総合モデル(マスターモデル)」を構築した。
(1)大気中物質循環モデルを用いて、東アジアでの対流圏オゾン、酸性雨の数値シミュレーションを実施した。
(2)海洋中物質循環モデルを用いて、インド洋での拡散場の数値実験を行った。
(3)陸上生態系物質循環モデルについては、季節変化をシミュレートした上、これと大気中物質循環モデルと組み合わせて、CO2、N2O、CB4の全球的な拡散と南・北半球での濃度の季節変化をシミュレートした。
(4)各要素モデルによるシミュレーション結果をもとに、大気、海洋、陸上生態系間の相互作用を考察し、これをモデル化して「地球生態系総合モデル」(マスターモデル)を完成させた。
3.温室効果ガスの排出削減効果のシミュレーション:二酸化炭素、メタンを対象にマスターモデルの感度解析を行い、簡易モデルをえる。最後に、これらの物質の排出量が削減された場合の、大気中濃度の将来予測(年間増加率)を行った。
4.報告書執筆

研究成果

• [文献書誌] Ueda, H.: "Photochemical formation of Lower Fatty Acids Under Long-Range Transport in Central Japan." Atmospheric Environment. 29-2. 255-266 (1995)
• [文献書誌] Kitada, T.: "Nitric oxide and ozone in the free troposhere over the westem Pacific ocean" Journal of Geophysical Research. 98.11.20. 527-535 (1995)
• [文献書誌] 鈴木基之: "炭素循環モデルによる熱帯雨林の消長の予測" 地球環境研究. 35. 109-132 (1995)
• [文献書誌] 迫田章義: "地球温暖化の将来のための炭素循環の推理モデル化" 化学と教育. 43-2. 91-94 (1995)
• [文献書誌] 岡田光正: "生態系の保全・創出技術-生態系管理のための化学工学-" 化学工学. 58-7. 563-566 (1995)
• [文献書誌] 川西琢也: "溶質分散と脱窒とが同時に起こる有限のシステムによる見かけの同位体分別係数について" 水環境学会誌. 16-10. 685-689 (1995)
• [文献書誌] Ueda, H.: "Computational Mechanics Publications "Efect of Tokyo Metoropolitan Aea the Air Quarity of the Knabto Plain"" P. Melli and Zannatti, 511 (1995)
• [文献書誌] Komori, S.: "In Air-Water Gas Transfer "Gas Transfer Across a Wind-Driven Air-Water Interface and the Effects of Sea Water on CO_2 Transfer"" Jahne & Monahan, 498 (1995)