マルチスケール二酸化炭素逆解析のための長期４次元変分法システムの開発

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K03976
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分17020:大気水圏科学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人国立環境研究所
• 研究代表者: 丹羽 洋介 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 主任研究員 (70588318)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 二酸化炭素 / 逆解析 / 温暖化

研究成果の概要

4次元変分法によるCO2逆解析システムをもとにして、地表面フラックスの短期(数時間)から長期(数年)のスケールまで幅広くカバーすることのできるマルチスケール最適化手法の開発を行った。様々な時間スケールのフラックスを同時に解くための手法開発を行い、システムに実装することで、30年といった長期間の解析においても光合成や呼吸といった日変化のあるグロスフラックスを解析対象とすることが可能となり、炭素循環メカニズムの理解深化に繋がる逆解析が可能となった。

自由記述の分野

大気科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

地球表層における炭素循環メカニズムには未だ解明すべき点が多く残されており、温暖化予測に大きな不確定性が生じている。大気濃度からCO2の地表面フラックスを推定する「逆解析」は有力な手法の一つであるが、その逆解析について本研究では、様々なスケールのフラックスを適切に最適化するための手法開発をするなどの開発研究を行い、その結果、フラックス推定の精度向上が向上した。これにより、炭素循環メカニズムの理解が促進し、温暖化予測の不確定性低減に繋がると期待される。