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2020 年度 実施状況報告書

衛星観測データを活用した次世代炭素収支解析システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K12312
研究機関気象庁気象研究所

研究代表者

眞木 貴史  気象庁気象研究所, 全球大気海洋研究部, 室長 (50514973)

研究分担者 出牛 真  気象庁気象研究所, 全球大気海洋研究部, 主任研究官 (00354499)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード二酸化炭素 / 収支解析 / 逆解析 / 衛星観測データ / 物質輸送モデル
研究実績の概要

前年度に衛星観測データのバイアス補正手法に目処が立ったため、この手法を用いて温室効果ガス観測技術衛星(GOSAT)のLevel 2データの品質管理を行い、逆解析に入力するデータセットを作成した。今年度は、これまで現地観測データ(地上、船舶、航空機等)のデータ確定時期の制約から、解析実施年から1年以上遡ったのCO2収支しか解析できなかった現状に対して衛星観測データのみで直近までの速報的な解析が行えるか否かを確認する実験を行った。
衛星観測データのみで解析期間を1年間延長したところ、比較的衛星観測データを豊富に得られる熱帯陸域等で炭素収支解析結果に与える影響は小さかったが、衛星観測データが十分に得られない温帯~寒帯において現地観測のみの解析と比較して大きな差が見られた。このことは、現在の衛星による観測可能範囲および取得データでは、衛星観測データのみで解析期間を速報的に延長することは難しいことを示唆している。この問題を解決するためには、複数衛星の利用に加えて衛星観測データのリトリーバル可能域を拡げることや、現在米国等で計画中の静止衛星を用いることにより観測の空白域を減らすことが有効と考えられる。
メタン等の新たな輸送モデルの開発に向けて、気象研究所の新地球システムモデルのトレーサー輸送機能を確認した。この輸送機能はセミ・ラグランジュ法を用いてトレーサー(MRI-ESM3)を輸送することができるため、現在の輸送モデルに用いられている積雲・乱流等の拡散過程の移植と今年度に整備した各種放出源データ、昨年度に作成したOHラジカル分布を利用することによりメタンの輸送モデルを構築できる目処を立てることができた。MRI-ESM3では従来の大気モデルとは座標系が異なり極付近での水平解像度を大きくすることができるため、将来輸送モデルを高解像度化した際に計算効率の面で大いに有利になることが期待できる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究課題の大きなテーマは二酸化炭素逆解析への衛星観測データの導入とメタン輸送モデルの開発である。
前者に関しては、昨年度に開発した衛星観測データのバイアス補正法を確立することができ、追加的な研究である速報解析の可能性に関しても知見を得ることができた。
後者に関しても、最終年度のメタン輸送モデル構築の準備をほぼ終えることができた。

今後の研究の推進方策

二酸化炭素逆解析に関しては、バイアスを補正しつつ逆解析を行うシステムを用いて最終的な解析を行う予定である。また、このシステムは気象庁が年に一度情報提供を行っている二酸化炭素分布情報の解析にも用いられる予定である。
メタン輸送モデルに関しては、これまでに準備してきた成果を基にしてメタン輸送モデルの構築を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

今年度はCOVID-19の影響による世界各地の移動制限等により国際学会の多くが中止又はオンライン開催となった。このため、当初予定していた旅費を執行することができなかった。
また、衛星観測データを纏めて処理したために人件費の支出が集中した。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Significant climate benefits from near-term climate forcer mitigation in spite of aerosol reductions2021

    • 著者名/発表者名
      Allen Robert J.、Horowitz Larry W、Naik Vaishali、Oshima Naga、O'Connor Fiona M.、Turnock Steven、Shim Sungbo、Le Sager Philippe、van Noije Twan、Tsigaridis Kostas、Bauer Susanne E、Sentman Lori T.、John Jasmin G、Broderick Conor、Deushi Makoto、Folberth Gerd A.、Fujimori Shinichiro、Collins William J
    • 雑誌名

      Environmental Research Letters

      巻: 16 ページ: 034010-034025

    • DOI

      10.1088/1748-9326/abe06b

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Intercomparison of the representations of the atmospheric chemistry of pre-industrial methane and ozone in earth system and other global chemistry-transport models2021

    • 著者名/発表者名
      Derwent Richard G.、Parrish David D.、Archibald Alex T.、Deushi Makoto、Bauer Susanne E.、Tsigaridis Kostas、Shindell Drew、Horowitz Larry W.、Khan M. Anwar H.、Shallcross Dudley E.
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 248 ページ: 118248~118248

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2021.118248

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] On the role of trend and variability in the hydroxyl radical (OH) in the global methane budget2020

    • 著者名/発表者名
      Zhao Yuanhong、Saunois Marielle、Bousquet Philippe、Lin Xin、Berchet Antoine、Hegglin Michaela I.、Canadell Josep G.、Jackson Robert B.、Deushi Makoto、J?ckel Patrick、Kinnison Douglas、Kirner Ole、Strode Sarah、Tilmes Simone、Dlugokencky Edward J.、Zheng Bo
    • 雑誌名

      Atmospheric Chemistry and Physics

      巻: 20 ページ: 13011~13022

    • DOI

      10.5194/acp-20-13011-2020

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 衛星観測データバイアス補正による炭素収支解析への影響2020

    • 著者名/発表者名
      眞木貴史、中村貴、近藤圭一
    • 学会等名
      日本気象学会2020年度秋季大会

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公開日: 2021-12-27  

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