モデル-データ相互比較実験を通したアジア域の陸域炭素収支推定の不確実性低減

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25281003
• 研究機関: 国立研究開発法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 市井 和仁 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球表層物質循環研究分野, 主任研究員 (50345865)
• 研究分担者: 小林 秀樹 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球表層物質循環研究分野, 主任研究員 (10392961) ; 佐藤 永 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球表層物質循環研究分野, 研究員 (50392965) ; 加藤 知道 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (60392958) ; 植山 雅仁 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (60508373) ; 佐々井 崇博 筑波大学, 生命環境系, 助教 (70443190) ; 近藤 雅征 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球表層物質循環研究分野, 特任技術主事 (40754346)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 陸域炭素循環 / モデリング / リモートセンシング / 渦相関法 / AsiaFlux / モデル比較

研究実績の概要

1. AsiaFluxデータなどの地上観測データに関しては、新たにデータが入手できるようになった4サイトのデータ前処理などを行い、データベースに追加した。その結果を受けて、経験モデル(サポートベクタ回帰モデル)を実行して、アジア域のCO2フラックスのデータセットを構築した。このデータをMetOp-A衛星に搭載されたGOME-2センサからのクロロフィル蛍光や、CarboEastAsiaモデル比較結果、GOSAT レベル4Aデータとの比較を通して、本研究で構築した経験モデルによる推定結果の優位性を示した。
2. 実験1「現状モデル実験」のサイトレベルランについては、平成27年度に改訂された地上観測データをもとにモデル実験を実施した。AsiaFluxデータやインベントリデータとの比較を通して、現状のモデルにおいては、CO2フラックスや炭素プール量などについて、再現性に改善の余地が大きいことを示した。
3. 実験1「現状モデル実験」の空間モデルランについては、平成26年度得られたモデル出力結果を利用して、いくつかの広域地域でモデル結果と観測をベースにした推定結果との相互比較を行った。例えば、シベリアにおいては、過去約30年間において、継続的にCO2吸収量が増えていることがモデル間における共通の結果として得られた。これらは、大気CO2濃度観測と大気輸送モデルをベースにした手法（インバース解析）とも一貫した傾向を得た。
4. 実験2「改善モデル実験」については、Biome-BGCを主な対象として、フラックス観測データを利用したパラメータ最適化やサイトの攪乱履歴などを入れることにより、モデルの結果が観測データに近くなることを確認した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Seoul National University(韓国)
  • 国名: 韓国
  • 外国機関名: Seoul National University
• [国際共同研究] Chinese Academy of Science(中国)
  • 国名: 中国
  • 外国機関名: Chinese Academy of Science
• [国際共同研究] International Rice Research Institute(フィリピン)
  • 国名: フィリピン
  • 外国機関名: International Rice Research Institute
• [国際共同研究] Auburn University/University of Alaska, Fairbanks/NASA Ames Research Center(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Auburn University/University of Alaska, Fairbanks/NASA Ames Research Center
• [雑誌論文] Current status of empirical estimates of terrestrial carbon and water cycles using eddy-covariance network and remote sensing data (2016)
  • 著者名/発表者名: Ichii K., Kondo M., Ueyama M.
  • 雑誌名: iLEAPS News Letter 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Estimation of net ecosystem production in Asia using the diagnostic-type ecosystem model with a 10-km grid-scale resolution (2016)
  • 著者名/発表者名: Sasai T., Obikawa H., Murakami K., Kato S., Matsunaga T., Nemani R.R
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research Biogeosciences 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Latitudinal gradient of spruce forest understory and tundra phenology in Alaska as observed from satellite and ground-based data (2016)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi H., Yunus A.P., Nagai S., Sugiura K., Kim Y., Dam B.V., Nagano H., Zona D., Harazono Y., Bret-Harte M.S., Ichii K., Ikawa H., Iwata H., Oechel W.C., Ueyama M., Suzuki, R.
  • 雑誌名: Remote Sensing of Environment 巻: 177 ページ: 160-170
  • DOI: 10.1016/j.rse.2016.02.020
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 地上観測と衛星観測を利用した広域陸域CO2フラックスの経験的広域化手法の現状と応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 市井和仁、近藤雅征、植山雅仁
  • 学会等名: 第24回生研フォーラム「宇宙からの地球環境・災害のモニタリングとリスク評価」
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所, 東京都目黒区
  • 年月日: 2016-03-17
• [学会発表] Satellite and ground-based monitoring of terrestrial ecosystem structure and phenology in Arctic and sub-Arctic regions (2016)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi H., Yang W., Yunus A., Nagai S., Ono Y., Sugiura K., Nasahara K., Kim Y., Van Dam B., Nagano H., Zona D., Harazono Y., Bret-Harte S., Ichii K., Ikawa H., Iwata H., Oechel W., Ueyama M., Suzuki R.
  • 学会等名: Arctic Observing Summit 2016
  • 発表場所: University of Alaska, Fairbanks, USA
  • 年月日: 2016-03-16
  • 国際学会
• [学会発表] Linking AsiaFlux data and GOSAT observation for terrestrial CO2 cycle studies (2016)
  • 著者名/発表者名: Ichii K. Kondo M., Ueyama M., Saigusa N.
  • 学会等名: AsiaFlux Mini Workshop on Remote Sensing and Ecological/Environmental Monitoring
  • 発表場所: National Taiwan University, Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2016-03-03
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] SEIB implementation in Earth System Models: lessons from an individual-based approach (2016)
  • 著者名/発表者名: Sato H., Iwahana G., Ohta T.
  • 学会等名: Ecosystem Demographic in the Earth System
  • 発表場所: National Center for Atmospheric Research, Boulder, USA
  • 年月日: 2016-01-19
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Potential Application of Space-borne Vegetation LiDAR Products to Ecosystem Structures and Terrestrial Carbon Cycle Studies (2016)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi H., Yang W., Ono Y., Ichii K., Nasahara K.
  • 学会等名: International Workshop on Vegetation Lidar and Application from Space
  • 発表場所: Kyoto University, 京都府京都市
  • 年月日: 2016-01-06
  • 国際学会
• [学会発表] Ecophysiological parameters for a coupled photosynthesis and stomatal conductance model derived from eddy covariance measurements in Asia. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ueyama M., Ichii K. Kobayashi H., Alberto M., Bert-Harte M., Edgar C., Euskirchen E., Harazono Y., Hirano T., Hirata R., Ide R., Kosugi Y., Machimura T., Mizoguchi Y., Ohta T., Saigusa N., Saitoh T., Takagi K., Tanakashi S., Zhang Y.
  • 学会等名: American Geophysical Union Fall Meeting 2015
  • 発表場所: Moscone Center, San Francisco, USA
  • 年月日: 2015-12-17
  • 国際学会
• [学会発表] Estimation of Global 1km-grid Terrestrial Carbon Exchange Part I: Developing Inputs and Modelling (2015)
  • 著者名/発表者名: Sasai T., Murakami K., Kato S., Matsunaga T., Saigusa N., Hiraki K.
  • 学会等名: American Geophysical Union Fall Meeting 2015
  • 発表場所: Moscone Center, San Francisco, USA
  • 年月日: 2015-12-17
  • 国際学会
• [学会発表] Changes in terrestrial CO2 budget in Siberia in the past three decades (2015)
  • 著者名/発表者名: Ichii K., Kondo M., Ueyama M., Ito A., Kobayashi H., Maksyutov S., Maki T., Nakamura T., Niwa Y., Patra P., Saeki T., Sato H., Sasai T., Saigusa N., Tian H., Yanagi Y., Zhang B.
  • 学会等名: American Geophysical Union Fall Meeting 2015
  • 発表場所: Moscone Center, San Francisco, USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Upscaling terrestrial CO2 fluxes in Asia using an integrated database of eddy-covariance measurements. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ichii K., Ueyama M., Kondo M., Saigusa N., Alberto M.C., Kitamura K., Kotani A., Kominami Y., Maeda T., Mizoguchi Y., Shimizu T., Yasuda Y.
  • 学会等名: Joint conference of the AsiaFlux Workshop 2015 and ISPRS
  • 発表場所: Indian Institute of Tropical Meteorology, Pune, India
  • 年月日: 2015-11-27
  • 国際学会
• [学会発表] 予測される気候変動が東シベリアのカラマツ生態系にもたらす影響～植生シミュレータを用いた予測研究～ (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤永、岩花剛、太田岳史
  • 学会等名: 第6回極域科学シンポジウム
  • 発表場所: 国立極地研究所、東京都立川市
  • 年月日: 2015-11-19
• [学会発表] Recent changes in terrestrial CO2 fluxes in Siberia inferred from multiple bottom-up estimations (2015)
  • 著者名/発表者名: Ichii K., Ueyama M., Kondo M., Ito A., Kato T., Sato H., Sasai T., Kobayashi H., Yanagi Y., Saigusa N.
  • 学会等名: Fourth International Symposium on the Arctic Research
  • 発表場所: Toyama International Conference Center, 富山県富山市
  • 年月日: 2015-04-30
  • 国際学会
• [備考] 特になし
  • URL: https://sites.google.com/site/ichiikazuhito/