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　地球表層における温室効果気体の循環の解明，平たく言えば温室効果気体の発生源及び吸収源の強さや分布を明らかにするためには，大気中のこれらの気体の時間的・空間的挙動を詳細に知ることが有効な手段の一つである。米国海洋大気庁は世界中に展開した47の地上観測点や定期航行する船舶を利用して大気サンプリングネットワークを構築し，人間活動や陸上生態系から離れた地点でのバックグラウンド大気の観測を行っている。これらバックグラウンド観測からはその緯度を代表する値を得ることができるので，温室効果気体の緯度分布やその時間変化について多くの知見をもたらした。 　温室効果気体の観測にとって次に求められているのは経度方向の分布，特に大陸上の挙動を明らかにすることである。しかしながら，温室効果気体の強い発生源であり吸収源でもある陸上生態系は空間分布が均一でないために，大陸上の地表では代表性のある結果を得ることは期待できない。大陸上において陸上生態系の影響を受けた空気の平均像をとらえるためには，航空機等を用いて地表から離れることが有効である。 　地球環境研究センターを中心とした我々のグループは，1993年より大陸上での温室効果気体の変動を把握することを目的として航空機を用いた定期観測を西シベリア低地の湿原地帯のほぼ中心に位置するスルグート（61°Ｎ ，73°Ｅ）上空において開始した。観測は月に１回の頻度で高度500mから7000mまでの温室効果気体の鉛直プロファイルを得るという形で行われている。ちなみに，鉛直プロファイルの定期観測は世界の温室効果気体の観測網において現在決定的に不足している項目であり，いまだ日本，アメリカ，オーストラリアでしか行われていない。このような観測は温室効果気体の鉛直輸送を理解する上で欠かせない情報となる。最近ではグローバルな３次元輸送モデルを用いた発生源・吸収源強度の導出が盛んに行われるようになり，３次元モデルを検証するためのデータとして鉛直プロファイル観測の必要性も急速に高まっている。 　図１はスルグート上空で観測された二酸化炭素濃度から３つの高度を選んで時間変動を表したものである。二酸化炭素濃度はどの高度においても夏季に低く冬季に高いという明瞭な季節変動を伴って年々増加している。年ごとの平均的な濃度は高度によらずほぼ一定であるが，季節変動の振幅は高高度ほど小さくなっている。これは二酸化炭素の季節変動を作り出している原因の大部分が陸上生態系の呼吸・分解と光合成のバランスに依っているためである。 図１ スルグート上空の高度７km，３km，１kmにおける二酸化炭素濃度の変動○は観測値，実線はフィッティングカーブ，点線はフィッティングカーブから経年変動分を取り出したものを表す。 　図１の観測結果から高度１kmにおける平均的な季節変動成分を取り出したものが図２である。比較のために沿岸域の観測基地である米国海洋大気庁によるアラスカのバーロー（71°Ｎ ，156°Ｗ）と地球環境研究センターによる北海道の落石岬（43°Ｎ ，146°Ｅ）において観測された二酸化炭素濃度の季節変動も同時に示した。バーローと落石岬とでは緯度が28°ほど離れているが，二酸化炭素濃度の季節変動の振幅はほぼ同程度で約15ppmである。これに対してスルグートでの振幅は約23ppmであり，バーローや落石岬での値の1.5倍にも達する。スルグートの緯度はバーローと落石岬の間に位置するので，これらの差は主に沿岸域と内陸という地表面状態の違いによるものであり，二酸化炭素濃度の変動が経度方向に均一でないことが明瞭に示された。 図２ スルグート上空（１km ）とバーロー，落石岬（地上）における二酸化炭素濃度の平均的な季節変動の比較 　図３にスルグート，バーロー，落石岬の二酸化炭素濃度の経年変動を示す。経年変動の曲線は平均的な季節変動を取り除いてあるので，正味の吸収・放出量を比較する上で都合がよい。バーローと落石岬の二酸化炭素濃度の経年変動に大きな違いはないが，スルグートの経年変動は1997年後半を除いて他の２地点よりも低くなっている。この差については，スルグート付近の人間活動による二酸化炭素放出量がより少ないこと又は，スルグート付近の陸上生態系の正味の二酸化炭素吸収量がより多い（又は正味の放出量がより少ない）ことのどちらか又は両方が原因として考えられる。３地点における二酸化炭素の濃度差が1997年後半に小さくなるのは1997年前半のスルグートでの急激な濃度上昇が原因である。エルニーニョ現象に引き続いて大気中の二酸化炭素濃度の増加率が全球的に増大することは広く知られている。1997年のエルニーニョに対しては，スルグート付近の陸上生態系が比較的早く応答していたらしいことがわかってきた。 図３ スルグート上空（１km）とバーロー，落石岬（地上）における二酸化炭素濃度の経年変動の比較 　スルグート上空では二酸化炭素のほかにメタン，亜酸化窒素等の温室効果気体の観測も行われており，それぞれがこれまでの沿岸域のバックグラウンド大気では見られなかった大陸内部独特の振る舞いをしていることも明らかになっている。本観測から，大陸内部での定期航空機観測によって非常にユニークで重要な結果が得られることがわかってきたので，1996年と1997年には東シベリアの森林地帯であるヤクーツク（62°Ｎ ，130°Ｅ）と西シベリアの森林地帯であるノボシビルスク（55°Ｎ，83°Ｅ）において同様な観測を開始した。これら２地点で得られた暫定的な結果から，温室効果気体の挙動の植生による違いも明らかにされつつあり，今後のデータの蓄積が楽しみである。 （まちだ としのぶ，地球環境研究グループ温暖化現象解明研究チーム） 執筆者プロフィール： 趣味は畑作。肥料にするために生ゴミを畑に埋めるようにしました。野菜の生長には目立った効果が出ていませんが，燃えるゴミの量がすごく減ったのには驚きました。 目次 新たな環境産業に期待する巻頭言 「エラい」研究所 ダイオキシンは「特殊化学物質」か？—有害な化学物質の包括的な管理のために— 輸送・循環システムに係る環境負荷の定量化と環境影響の総合評価手法に関する研究研究プロジェクトの紹介（平成10年度終了特別研究） 海域保全のための浅海域における物質循環と水質浄化に関する研究研究プロジェクトの紹介（平成10年度終了特別研究） 平成12年度地方公共団体公害研究機関と国立環境研究所との共同研究課題について 葉の形が変化した植物を使って遺伝子組換え体の安全性評価法を開発する研究ノート 平成12年度国立環境研究所関係予算案の概要について 現実とバーチャルの共存？米国での研究生活海外からのたより 新刊紹介 表彰・人事異動 編集後記 国環研について 研究所概要 組織紹介 研究者紹介 研究所基本文書 研究所マップ 所外実験施設 調達・契約 採用案内 研究所の環境配慮 政策貢献 環境情報メディア「環境展望台」 情報公開 個人情報保護 情報セキュリティ対策 遺伝資源へのアクセスと利益配分(ABS)への対応 研究倫理 研究紹介 研究分野 戦略的研究プログラム 国の計画に基づき中長期計画期間を超えて実施する事業 研究成果 データベース／ツール 研究プロジェクト等のページ 研究計画・研究評価 外部連携 受託業務 委託業務 共同研究 地環研等との共同研究 全国環境研究所交流シンポジウム 環境研究機関連絡会 知的所有権（特許等） 研究シーズ集 国環研ベンチャー 研究試料の有償分譲 国際連携・国際活動 連携大学院 社会との対話・協働 寄附金 広報活動 研究所紹介パンフレット/動画 報道発表 イベント情報 見学について 国立環境研究所一般公開 国立環境研究所公開シンポジウム 刊行物一覧 Webマガジン「国環研View」 環境問題をわかりやすく 小・中・高校生の方へ メールマガジン SNS一覧 このホームページについて ソーシャルメディアポリシー プライバシーポリシー 関連リンク © 2022 National Institute for Environmental Studies -->