衛星観測データを用いた温室効果ガスの吸収・排出源の同定および原因推定

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本研究では，衛星観測により得られた二酸化炭素（CO2）およびメタン（CH4）濃度から，局地的な濃度変化を抽出することで，吸収・排出源を同定することを目的としている．使用している衛星観測データは，温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」（GOSAT）およびOrbiting Carbon Observatory-2（OCO-2）による観測により得られている．GOSATは2009年の打ち上げから10年以上観測を続けていることや，同一地点の観測周期（回帰周期）が3日という衛星軌道をとっていることから，時系列変化の解析に適している．一方，OCO-2は回帰周期が16日と長いものの，空間解像度が1.29 km × 2.25 kmと高く，都市などの局地的な排出源について空間分布を解析することに適している．加えて，衛星観測と同等の観測手法で，地上の定点に設置された高精度分光計によるTotal Carbon Column Observing Network（TCCON）データセットも使用した．まず，Bremen（ドイツ）に設置されているTCCONサイトに着目して，TCCON観測データと周辺の衛星観測データとのそれぞれについて，年々変動と季節振動を表現する曲線フィッティングを実施した．その結果，2013年8月には2014年8月と比較して相対的にCO2濃度が高いという，一般的なCO2濃度上昇トレンドに反する観測結果がTCCONおよび衛星観測の双方から得られた．同様の解析を全球規模で経度60度・緯度10度ごとに解析して全球規模の濃度偏差を得るとともに，特異な濃度変化の原因推定を試みた．衛星観測されたメタン濃度について，南アジアの大都市周辺に高偏差が恒常的に生じていることが明らかになった一方で，原因の一つであると考えられるメタン排出量データとの相関解析では，強い相関は見られなかった．