事業成果

地上・衛星観測データが示す大気中二酸化炭素の行方
〜異なる2つの最新手法を相互的に評価〜

2015年7月17日

 国立研究開発法人海洋研究開発機構(理事長 平朝彦、以下「JAMSTEC」という)地球表層物質循環研究分野の近藤雅征特任技術主事と国立研究開発法人国立環境研究所(理事長 住明正、以下「NIES」という)地球環境研究センターの共同研究グループは、主要な温室効果ガス※1である大気二酸化炭素(以下、CO2と表記)の地球全域に渡る吸収排出量について、地上・衛星観測データを用いた、異なる2つの最新推定手法を相互的に比較・評価し、北半球中高緯度地域においては信頼のできる推定が可能になったことを明らかにしました。CO2吸収排出量について、これまで生態学、数理学を基盤にした数値モデルによる推定評価が行われてきましたが、このような観測データを用いた手法の評価は、世界で初の試みです。

 研究グループは、温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(以下、「GOSAT衛星」という)※2が測定する大気CO2濃度からCO2吸収排出量を推定する手法と、CO2吸収排出量の地上観測ネットワークを機械学習モデル※3によって経験的に広域化する手法を用い、これら2つの手法が推定する近年のCO2吸収排出量の整合性を調査しました。

 本研究の結果、北半球中高緯度域において、2つのCO2吸収排出量の推定が非常に高い整合性で合致することが判明した一方、熱帯域において、大きな違いがあることが明らかになりました。GOSAT衛星による推定に比べ、地上観測ネットワークによる推定では、熱帯域のCO2吸収量を過大に推定する傾向にあり、これは、熱帯域での地上観測が不足していることから生じると考えられます。この結果は、熱帯域の地上観測ネットワークを充実させることが、今後のCO2吸収排出量の正確な把握につながることを示唆しています。

 地球温暖化などによる気候変動の将来予測においては、陸域におけるCO2吸収排出量の把握が重要であるとされています。本研究の成果は地球温暖化などによる将来の気候変動予測の際のデータとしても利用が可能で、予測精度の向上に貢献できます。

 なお、本研究は環境省環境研究総合推進費(課題番号:RFa-1201)および宇宙航空研究開発機構 地球環境変動観測ミッション(GCOM)第4回研究公募(課題番号: 115)の一環として実施したものです。この成果はアメリカ地球物理学会誌「Journal of Geophysical Research-Biogeosciences」に7月17日付(日本時間)で掲載予定です。

※1 温室効果ガス:地球表面から放出された赤外線を吸収し、再び地球の表面に向かって放出することで、大気を暖める効果を持つ物質。

※2 温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSAT): 環境省、国立環境研究所及び宇宙航空研究開発機構が共同で開発した、世界初の温室効果ガス観測専用の衛星。大気中のCO2とメタンの濃度を宇宙から全球で均一に観測し、その吸収・排出量の推定精度を高めることを主目的にしている。平成21年1月23日に打上げられ、現在も観測を継続している。

※3 機械学習モデル:人間の学習能力を簡略化したアルゴリズムをコンピューター演算に適用した数理モデル。真値データの一部と関連する学習データを入力とし、学習させることで、データ間に内在する関係性を予測する。

温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSAT)による大都市等における
二酸化炭素観測データと人為起源排出量との関係について

2014年12月5日

 温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSAT)は、環境省、(独)国立環境研究所(NIES)及び(独)宇宙航空研究開発機構(JAXA)が共同で開発した、世界初の温室効果ガス観測専用の衛星です。二酸化炭素とメタンの濃度を宇宙から全球で均一に観測し、その吸収・排出量の推定精度を高めることを主目的にしており、さらに炭素循環の将来予測の高精度化への貢献を目指して、平成21年1月23日の打上げ以降、現在も観測を続けています。

 今般、平成21年6月から平成24年12月までの3年半に大都市等とその周辺で取得された「いぶき」データを解析した結果、世界の大都市等においてその周辺よりも二酸化炭素濃度が高い傾向が見られました。さらにその濃度差と化石燃料消費量データから算出した濃度差との間に正の相関があることから、「いぶき」は大都市等における化石燃料消費による二酸化炭素濃度の上昇を捉えている可能性が高いことが分かりました。

 今回の研究結果により、衛星で二酸化炭素濃度を観測することが、化石燃料による温室効果ガス排出(インベントリ)の監視ツールとして有効利用できる可能性があることがわかりました。

 今後は、衛星等による二酸化炭素等大規模排出源の監視に関する研究を進め、その成果の「いぶき」及び平成29年度打ち上げ予定の「いぶき後継機」(GOSAT-2)への応用を進める予定です。

温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSAT)による大都市等における
二酸化炭素観測データと人為起源排出量との関係について
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「いぶき」(GOSAT)の観測データを用いた全球の月別メタン収支の推定結果について

2014年3月27日

 温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」は、環境省、(独)国立環境研究所(NIES)及び(独)宇宙航空研究開発機構(JAXA)が共同で開発した、世界初かつ唯一の温室効果ガス観測専用の衛星です。二酸化炭素とメタンの濃度を宇宙から観測することを主目的としており、平成21年1月23日の打上げ以降、現在も順調に観測を続けています。
 今般、メタン濃度の「いぶき」による観測データと、地上観測点における観測データとを用いて、平成21年6月から平成23年5月までの2年間について、全球の月別・地域別の正味のメタン収支(消失と放出の総量)を推定しました。

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温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSAT)の観測データによる
二酸化炭素吸収排出量等の推定結果の公開について(お知らせ)

2012年12月5日

 温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」は、環境省、(独)国立環境研究所(NIES)及び(独)宇宙航空研究開発機構(JAXA)が共同で開発した、世界初かつ唯一の温室効果ガス観測専用の衛星です。二酸化炭素とメタンの濃度を宇宙から観測することを主目的としており、平成21年1月23日の打上げ以降、現在も順調に観測を続けています。
 今般、温室効果ガス濃度の算定手法の改良等により精度の向上した「いぶき」による二酸化炭素濃度の観測データと、地上観測点における観測データとを用いて、平成21年6月から平成22年5月までの1年間について、全球の月別・地域別の二酸化炭素吸収排出量(正味収支)を推定した結果等を一般に公開します。

温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSAT)の観測データによる二酸化炭素吸収排出量等の推定結果の公開について(お知らせ)PDF

温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSAT)による観測データを用いた
全球の月別・地域別の二酸化炭素吸収排出量の推定について
(お知らせ)

2010年10月28日

 環境省、(独)国立環境研究所、及び(独)宇宙航空研究開発機構は、温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSATゴーサット、平成21年1月23日打上げ)プロジェクトを推進していますが、今般、「いぶき」による観測データと地上観測データとを用いて、全球の月別・地域別の二酸化炭素吸収排出量(正味収支)の推定及び推定結果の不確実性(推定誤差)の算出を行いました。この結果、「いぶき」データを導入することで、従来の地上観測データのみから算出される推定値における不確実性が低減されることが示されました。本研究成果は、10月29日に日本気象学会のオンライン論文誌「SOLA」に掲載されます。

 今後、これらの推定結果を、「いぶき」研究公募における当該分野の関連研究者に対して提供し、研究者による評価・比較・確認後に、必要に応じて改良を加えたデータの一般提供を開始する予定です。

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温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSAT)によるアイスランドにおける火山噴火及び噴煙の観測結果の英国政府への提供について(お知らせ)

2010年4月28日

環境省、(独)国立環境研究所及び(独)宇宙航空研究開発機構(以下、「三者」)は、温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSAT/ゴーサット、平成21年1月23日打上げ)プロジェクトを推進していますが、今般、英国政府の要請に応じ、「いぶき」に搭載した雲エアロソルセンサがアイスランドにおける火山噴火及び噴煙の状況を観測した画像データの提供を開始しましたので、お知らせいたします。

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温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSAT)による観測データの解析結果(二酸化炭素・メタン濃度等)の一般提供開始について(お知らせ)

2010年2月16日

環境省、(独)国立環境研究所及び(独)宇宙航空研究開発機構は、温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSATゴーサット、平成21年1月23日打上げ)プロジェクトを推進していますが、今般「いぶき」による観測データの解析結果(二酸化炭素・メタン濃度等)について初期検証作業が完了したのに伴い、当該データの一般提供を開始します。

温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSAT)による観測データの解析結果(二酸化炭素・メタン濃度等)の一般提供開始について(お知らせ)PDF

温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSAT)による観測データの
初解析結果(温室効果ガス濃度)について

2009年5月28日

環境省、(独)国立環境研究所及び(独)宇宙航空研究開発機構は、温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSATゴーサット、平成21年1月23日打上げ)プロジェクトを推進していますが、今般、陸上の晴天域における二酸化炭素及びメタン濃度の初の解析結果が得られました。今後は、さらに、データの校正・検証等を行った上で、順次、観測データ及び解析結果等を一般に配布します。

温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSAT)による観測データの初解析結果(温室効果ガス濃度)についてPDF