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2009 年度 実績報告書

大気・海洋間の二酸化炭素のロバストな推定

研究課題

研究課題/領域番号 07F07603
研究機関独立行政法人国立環境研究所

研究代表者

マクシュートフ シャミル  独立行政法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 主席研究員

研究分担者 VINU K.Valsala  独立行政法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 外国人特別研究員
キーワード海洋トレーサー輸送モデル / 生物地球化学モデル / 二酸化炭素分圧 / 大気-海洋間二酸化炭素収支 / 海洋溶存炭素総量 / 二酸化炭素フラックス同化 / 大気-海洋間二酸化炭素収支の年々変動
研究概要

本研究の主眼は、準リアルタイムで全海域における大気-海洋間の二酸化炭素収支の推定を行うための海洋輸送モデルシステムを構築すること、また、開発されたモデルシステムを活用して、海流の動向や海水溶存の人為排出ガスの追跡、またこれらの年々変動を調査することである。
海水に溶存する炭素濃度を解析するためにオフライン海洋輸送モデルを開発した。この輸送モデルは溶存炭素の生物地球化学モデルとリンクしている結合型モデルである。輸送モデルの計算手法の検証は人為排出由来の溶存ガスのデータを用いて行った。他の海洋輸送モデルによる出力結果との比較も実施し、その性能を確認した。海洋輸送モデルの開発に並んで、4次元変分法を用いたデータ同化システムの開発を行い、輸送モデルが予測する海面付近の二酸化炭素分圧を船舶観測値に同化できるようにした。これらのシステムを用い、1994年から2010年までの17年間の大気-海洋間の二酸化炭素収支量の推定を行った。得られた収支量データは、温室効果ガス観測技術衛星GOSATにより得られる二酸化炭素カラム濃度を用いた二酸化炭素収支全球分布の推定を行う際の先験データとして利用されている。
開発された海洋輸送モデルを活用して、本土周辺海域2000m以下の深海において二酸化炭素の貯留や他の廃棄物の処理に適したサイトの調査を行った。暫定的な結果では本州東岸より南の海域で最適サイトが多く見られた。また同モデルを利用し、ソマリア・アラビア沖上昇流の北インド洋における移動経路に関する調査も行った。解析結果から、ソマリアおよびアラビア沿岸沖に現れる上昇流の水平方向への移動経路が明らかになった。ソマリア沖上昇流は赤道北部域に沿いながら東インド洋へ到達するが、アラビア沖上昇流は、アラビア海北部へ移動した後、時計回りに同海中央へ移動し、東インド洋へ達することが分かった。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Interannual variability of CFC-11 absorption by the ocean : an offline model study2010

    • 著者名/発表者名
      Vinu VALSALA
    • 雑誌名

      Climate Dynamics. DOI10.1007/s00382-010-0784-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Different spreading of Somali and Arabian coastal upwelled waters in the northern Indian Ocean : A case study2009

    • 著者名/発表者名
      Vinu VALSALA
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography 65(6)

      ページ: 803-816

    • 査読あり
  • [学会発表] Assimilation of pCO2 data from Ship of Opportunity Observations into a simplified biogeochemical model and robust estimations of interannual air-sea CO2 fluxes2010

    • 著者名/発表者名
      Vinu VALSALA
    • 学会等名
      AGU 2010 Ocean Sciences Meeting
    • 発表場所
      Oregon Convention Center(ポートランド、米国)
    • 年月日
      2010-02-23
  • [学会発表] Simulation and synthesis of a global air-sea CO2 flux using ship observations of surface ocean pCO2 in a simplified biogeochemical OGCM2009

    • 著者名/発表者名
      Vinu VALSALA
    • 学会等名
      8th International Carbon Dioxide Conference
    • 発表場所
      Friedrich-Schiller-University(イエナ, ドイツ)
    • 年月日
      2009-09-17
  • [学会発表] Interannual variability of global ocean Chlorofluorocarbon during the last 40 years revealed from an OGCM driven by re-analysis ocean current2009

    • 著者名/発表者名
      Vinu VALSALA
    • 学会等名
      8th International Carbon Dioxide Conference
    • 発表場所
      Friedrich-Schiller-University(イエナ, ドイツ)
    • 年月日
      2009-09-14

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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