大気・海洋間の二酸化炭素のロバストな推定

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。

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。