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Ⅰ 重点研究プログラム
研究課題名 地球温暖化研究プログラム

実施体制

代表者:
地球環境研究センター センター長 笹野 泰弘
分担者:
【地球環境研究センター】
野尻 幸宏(副センター長)
炭素循環研究室 向井 人史(室長)、梁 乃申(主任研究員)、高橋 善幸(研究員)、寺尾 有希夫(NIES特別研究員)、津守 博通、奈良 英樹(NIESポスドクフェロー)、橋本 茂、須永 温子(NIESアシスタントフェロー)
衛星観測研究室 横田 達也(室長)、山野 博哉(主任研究員)、森野 勇(主任研究員)、青木 忠生、Sergey Oshchepkov (NIESフェロー)、Andrey Bril、江口 菜穂、吉田 幸生、太田 芳文、田中 智章、齊藤 龍、Raphael Desbiens、荒木 光典(NIESポスドクフェロー)
主席研究員 Shamil Maksyutov (主席研究員)、Anna Peregon、古山 祐治、齊藤 誠、Dmitry Belikov、Nikolai Kadygrov (NIESポスドクフェロー)、中塚 由美子 (NIESアシスタントフェロー)、Vinu Valsala(JSPSフェロー)
温暖化リスク評価研究 江守 正多(室長)、高橋 潔(主任研究員)、小倉 知夫、伊藤 昭彦(研究員)、横畠 徳太、、塩竈 秀夫、長谷川 聡、阿部 学、増冨 祐司(NIESポスドクフェロー)長友 利晴(NIESアシスタントフェロー)
主席研究員 山形 与志樹(主席研究員)、木下 嗣基(NIESフェロー)、石渡 佐和子(NIESアシスタントフェロー)
温暖化対策評価研究室 甲斐沼 美紀子(室長)、亀山 康子、藤野 純一(主任研究員)、花岡 達也(研究員)Lee Huey-Lin*(NIESフェロー)、芦名 秀一、池上 貴志(NIESポスドクフェロー)、Xu Yan(NIESポスドクフェロー)、 岩渕裕子(NIESアシスタントフェロー)
大気・海洋モニタリング推進室    町田 敏暢(室長)、白井 知子(研究員)
陸域モニタリング推進室 藤沼 康実(室長)、小熊 宏之 (主任研究員)、中路 達郎、平田 竜一*(NIESポスドクフェロー)、犬飼 孔*、油田 さと子(アシスタントフェロー)
地球環境データベース推進室 松永 恒雄(室長)、志村 純子(主任研究員)、Georgii A. Alexandrov、 曾 継業(NIESフェロー)、開 和生(NIESポスドクフェロー)、林 洋平(NIESアシスタントフェロー)
GCPつくば国際オフィス Shobhakar Dhakal(NIESフェロー)、牧戸 泰代(NIESポスドクフェロー)、Anil Raut(NIESアシスタントフェロー)
温室効果ガスインベントリオフィス 相澤 智之*(NIESフェロー)、梅宮 知佐*(アシスタントフェロー)、早渕 百合子、松本 力也、Jamsranjav Baasansuren(NIESポスドクフェロー)、酒井 広平、小野 貴子(NIESアシスタントフェロー)
国環研GOSATプロジェクトオフィス 渡辺 宏、内野 修(高度技能専門員)
地球温暖化観測推進事務局 藤谷 徳之助(高度技能専門員)、宮崎 真(NIESフェロー)、樋渡 亜矢子*(NIESアシスタントフェロー)、レオン 愛(共同研究員)
【循環センター型社会・廃棄物研究センター】
森口 祐一(センター長)
【アジア自然共生研究グループ】
広域大気モデリング゙研究室 谷本 浩志(主任研究員)、永島 達也(研究員)
流域生態系研究室 島崎 彦人(NIESポスドクフェロー)
【社会環境システム研究領域】
原沢 英夫(領域長)
環境経済研究室 日引 聡(室長)、久保田 泉(研究員)
統合評価研究室 増井 利彦(室長)、肱岡 靖明(主任研究員)、花崎 直太、金森 有子(研究員)
交通・都市環境研究室 小林 伸治(室長)、松橋 啓介(主任研究員)
【化学環境研究領域】
動態化学研究室 横内 陽子(室長)、荒巻 能史(研究員)、斉藤 拓也(NIES特別研究員)
【大気圏環境研究領域】
大気物理研究室 野沢 徹(室長)、日暮 明子(主任研究員)
大気動態研究室 遠嶋 康徳(室長)、 山岸 洋明(NIES特別研究員)
【生物圏環境研究領域】
武田 知己(NIESポスドクフェロー)
生理生態研究室 名取 俊樹、唐 艶鴻(主任研究員)

※所属・役職は年度終了時点のもの。また、*)印は過去に所属していた研究者を示す。

研究の目的と今年度の実施概要

[本プログラム全体の目的、目標、構成等]

温室効果ガスによる地球温暖化の進行とそれに伴う気候変化は、その予測される影響の大きさや深刻さからみて、人類の生存基盤に関わる最も重要な環境問題の一つであり、持続可能な社会の構築のためにはその防止及び影響緩和に向けた取組が必要不可欠である。その一環として、平成17年2月に京都議定書が発効したことにより、「京都議定書目標達成計画」(平成17年4月閣議決定)の確実な実施による排出削減約束の達成が我が国の当面の重要課題となった。しかし、それに留まらず、京都議定書の第1約束期間以降の国際枠組みの構築、さらには将来の社会経済システムを温室効果ガスの排出の少ないものへと変革することを目指して、50年〜100年後の中長期までを見据えた温暖化対策の検討を進め、脱温暖化社会の実現に向けた道筋を明らかにしていく必要がある。

このため本プログラムでは、温暖化とその影響に関するメカニズムの理解に基づいた、将来に起こり得る温暖化影響の予測のもとに、長期的な気候安定化目標及びそれに向けた世界及び日本の脱温暖化社会のあるべき姿を見通し、費用対効果、社会的受容性を踏まえ、その実現に至る道筋を明らかにすることを全体目標とした。また、以下のサブ目標を置いた。

サブ目標1
温室効果ガス濃度予測の高度化や排出インベントリの検証のため、温室効果ガスのグローバルな長期的濃度変動のメカニズムや地域別収支、温暖化影響を解明する。
サブ目標2
衛星観測により二酸化炭素及びメタンのカラム濃度のグローバルな時間・空間変動を把握し、二酸化炭素の収支変動を高精度で推定することにより、温室効果ガス削減戦略に貢献する。
サブ目標3
極端現象を含む将来気候変化とその自然生態系・人間社会への影響を高精度で予測できる気候モデル・陸域炭素モデル・影響モデルの開発と統合利用を行い、多様な排出シナリオ下での全球を対象とした温暖化リスクを評価する。
サブ目標4
脱温暖化社会の実現に至る道筋を明らかにするために、ビジョン・シナリオ作成、国際政策分析、対策の定量的評価の連携による温暖化対策を統合的に評価する。
サブ目標5
IPCC等への参画を通じて国際貢献を図るとともに、アジア太平洋の発展途上国における人材育成と対策強化を支援するため、プログラムで開発した観測・評価手法等のノウハウを提供する。

本プログラムは、研究部分として4つの中核研究プロジェクト、8つ(19年度は7つ)の関連研究プロジェクトから構成される。さらにその他の活動として、地球環境研究センターが知的研究基盤の整備事業の一環として行う地球温暖化関連のモニタリング、データベース、研究の総合化・支援に係る事業が、本プログラムを構成する。

<中核研究プロジェクト>
(1)温室効果ガスの長期的濃度変動メカニズムとその地域特性の解明
(2)衛星利用による二酸化炭素等の観測と全球炭素収支分布の推定
(3)気候・影響・土地利用モデルの統合による地球温暖化リスクの評価
(4)脱温暖化社会の実現に向けたビジョンの構築と対策の統合評価
<関連研究プロジェクト>
(1)過去の気候変化シグナルの検出とその要因推定
(2)高山植生による温暖化影響検出のモニタリングに関する研究
(3)京都議定書吸収源としての森林機能評価に関する研究
(4)太平洋小島嶼国に対する温暖化の影響評価
(5)温暖化に対するサンゴ礁の変化の検出とモニタリング
(6)温暖化の危険な水準と安定化経路の解明
(7)アジア太平洋地域における戦略的データベースを用いた応用シナリオ開発
<地球環境研究センター事業 知的研究基盤の整備>
(1)地球温暖化に係る地球環境モニタリング
大気・海洋モニタリング
陸域モニタリング
(2)地球温暖化に係る地球環境データベースの整備
(3)GOSATデータ定常処理運用システム開発・運用
(4)地球温暖化に係る地球環境研究の総合化・支援
グローバルカーボンプロジェクト事業支援
地球温暖化観測連携拠点事業支援
温室効果ガスインベントリ策定事業支援

本プログラムの実施に当っては、地球環境研究センターの4研究室が4つの中核研究プロジェクトの実施主体として中心的な役割を担う。これに、地球環境研究センター及び関係ユニットの研究員がプロジェクトメンバーとして参画している(下表を参照)。また、関連研究プロジェクトについては、地球環境研究センターの研究員、関係ユニットの研究員が課題を担当している。地球温暖化に関わる地球環境研究センター事業は3つの推進室を中心に、関係ユニットからの兼務研究員の協力を得て実施している。いずれの研究プロジェクト・事業においても、NIESフェロー、ポスドクフェロー、アシスタントフェローの寄与は大きい。また、高度技能専門員、アシスタントスタッフなどの支援を得ている。

なお、地球環境研究センター事業については、別途、「知的研究基盤の整備」として年度評価資料が作成されるので、重複を避けるため本報告の本文中には含めない。

表  中核研究プロジェクト実施体制

プログラムリーダー 笹野 泰弘
副リーダー 野尻 幸宏
中核研究プロジェクト1
温室効果ガスの長期的濃度変動メカニズムとその地域特性の解明
炭素循環研究室 向井 人史、高橋 善幸、梁 乃申、寺尾 有希夫
CGER職員 野尻 幸宏、町田 敏暢、白井 知子、S. Maksyutov、斎藤 拓也
CGER外職員 遠嶋 康徳、横内 陽子、谷本 浩志、荒巻 能史、唐 艶鴻、山岸 洋明
ポスドクフェロー 津守 博通、奈良 英樹、古山 祐治
アシスタントフェロー 橋本 茂、須永 温子
中核研究プロジェクト2
衛星利用による二酸化炭素等の観測と全球炭素収支分布の推定
衛星観測研究室 横田 達也、山野 博哉、森野 勇
CGER職員 Shamil.Maksyutov、松永 恒雄、小熊 宏之
CGER外職員 日暮 明子
フェロー 青木 忠生、Sergey.Oshchepkov
ポスドクフェロー 江口 菜穂、太田 芳文、Andrey Bril、吉田 幸生、Anna Peregon、Vinu Valsala、Nikolay Kadygrov、古山 祐治、斎藤 誠、田中 智章、斉藤 龍、Raphael Desbiens、荒木 光典
アシスタントフェロー 中塚 由美子
中核研究プロジェクト3
気候・影響・土地利用モデルの統合による地球温暖化リスクの評価
温暖化リスク評価研究室 江守 正多、高橋 潔、小倉 知夫、伊藤 昭彦
CGER職員 山形 与志樹
CGER外職員 野沢 徹、日暮 明子、永島 達也、原沢 英夫、肱岡 靖明、花崎 直太
フェロー 木下 嗣基
ポスドクフェロー 横畠 徳太、塩竈 秀夫、長谷川 聡、増冨 祐司、阿部 学
アシスタントフェロー 長友 利晴、石渡 佐和子
中核研究プロジェクト4
脱温暖化社会の実現に向けたビジョンの構築と対策の統合評価
温暖化対策評価研究室 甲斐沼 美紀子、亀山 康子、藤野 純一、花岡 達也
CGER外職員 増井 利彦、久保田 泉、原沢 英夫、肱岡 靖明、日引 聡、森口 祐一、小林 伸治、松橋 啓介、金森 有子
フェロー Lee.Huey-Lin*
ポスドクフェロー 芦名 秀一、Xu Yan

[中核研究プロジェクトの目的と19年度の実施概要]

(1)中核研究プロジェクト1(温室効果ガスの長期的濃度変動メカニズムとその地域特性の解明)

二酸化炭素を始めとする大気中の温室効果ガスの多くは、人為的な寄与によってここ200年間、その濃度が増加している。このまま温室効果ガスが増加し続けると、地球の気候は今後100年程度の間に大きく変化し、人類や地球の生態系にとって危険をもたらしかねない状況にある。それを防止するためには温室効果ガスの発生量抑制が必須であり、その目標設定に科学的な根拠を与えるためには、将来の大気中濃度の変化をより正確に予測しなければならない。そのためには、大気と陸域及び海洋の各圏の間での生物的過程あるいは物理的過程による二酸化炭素、メタン、一酸化二窒素等の温室効果ガスの循環や移動の実態と濃度変動メカニズムを解明し、地球規模での収支を定量化する必要がある。

本プロジェクトでは、地球温暖化研究プログラムの中で、他のプロジェクトで行われる温暖化リスクの予測と評価や、対策の統合評価に資するため、将来の温室効果ガスの濃度増加に関するより精度の高い知見を与えることを目的に、温室効果ガスの各圏間の循環や移動、蓄積等のメカニズムとその地域特性に関して研究を行う。特に今後大きな経済成長を遂げると見込まれるアジアーオセアニア域に着目し、これらの地域での大気、海洋、陸域の濃度やフラックス観測に基づき、1990年代以降に見られる世界的な温暖化傾向が濃度増加、物質循環過程に及ぼす影響を解明する。その方法として、酸素濃度や同位体濃度などの新たな指標成分の活用方法を検討し、大気中の温室効果ガスの収支、またその変動を引き起こす人為的寄与や自然における変動メカニズムを長期的見地から明らかにする。同時に、それらの地域的な分布や特徴を明らかにし、アジアーオセアニアにおける将来の人為的な温室効果ガス発生抑制に係る目標設定のための情報を与える。

19年度は以下により、研究を実施した。

1) アジア-太平洋域での広域大気観測による温室効果ガスの収支や地域的特性に関する研究

日本からアジア、アメリカ、ヨーロッパなどへ飛ぶJALの旅客用航空機5機を用いた二酸化炭素連続観測を継続し、大気の循環過程が地上での温室効果ガス濃度変動に対して及ぼす影響の解明を行う他、日豪間での採取大気分析による炭素同位体とCO2以外の温室効果ガスの自由対流圏上部での挙動を解析する。 定期貨物船を利用した海洋バックグラウンド大気観測として、日本とカナダを結ぶ定期航路や日本とニュージーランドとの間の定期貨物船(トヨフジ海運所属)の協力を得て、緯度や経度毎に観測を行い、大気中の多成分(CO2、CH4、N2O、同位体比、ハロカーボン、酸素、水素、CO等)の分析を行う。新たにアジア路線を走る船舶に協力を求め、アジア近辺での観測を追加する。また、波照間及び落石ステーションでの観測として、二酸化炭素、酸素、同位体比、フロンを含むハロカーボン等各種の項目について観測を継続する。ハロカーボンに関しては、両ステーションでGC-MSでの現場測定を継続する。

これら全体の高頻度測定に対して、トラジェクトリー解析やトランスポートモデル解析やそれらの改良を行い、地域別特徴を抽出する。特にアジアでの人為発生源の変化を検出する。

2) 太平洋域のCO2海洋吸収の変動特性評価に関する研究

北太平洋海洋フラックスモニタリング事業による日本−アメリカ西海岸(またはアメリカ東海岸)を往復する定期貨物船で採取された二酸化炭素分圧データを用いて、北太平洋での海洋からの二酸化炭素フラックスを求める。さらに昨年度から本プロジェクトで開始した西太平洋(日本−オセアニア路線)での海洋中の二酸化炭素フラックス観測を継続する。

3) 陸域生態系のCO2フラックス変動特性の評価に関する研究

陸域フラックス観測として行われている3か所のデータを解析しつつ、苫小牧、天塩などの森林においては、森林の撹乱後の二酸化炭素フラックス変動などの観測を継続する。中国の青海省で、炭素蓄積が大きい草原の二酸化炭素吸収フラックス観測を継続する。日本の代表的な数箇所の森林で土壌の温暖化操作実験を開始し、かつ各地の土壌のインキュベーション手法によって日本の各地の土壌の温度特性などを検討し、土壌呼吸に関する温暖化による炭素循環フィードバックの影響を調べる。熱帯域の土壌呼吸についての観測を継続する。

(2)中核研究プロジェクト2(衛星利用による二酸化炭素等の観測と全球炭素収支分布の推定)

温室効果ガス観測技術衛星(GOSAT)プロジェクトは、環境省・国立環境研究所(NIES)・宇宙航空研究開発機構(JAXA)の三者共同プロジェクトである。京都議定書の第一約束期間(2008年〜2012年)に、衛星で太陽光の地表面反射光を分光測定してSN比300以上を達成し(JAXA目標)、二酸化炭素とメタンのカラム濃度を雲・エアロゾルのない条件下で二酸化炭素については相対誤差1%、メタンについては相対誤差2%の精度で観測する。これら全球の観測結果と地上での直接観測データを用いることにより、インバースモデル解析に基づく全球の炭素収支分布の算出誤差を地上データのみを用いた場合と比較して半減すること(NIES目標)を目標にしている。

本プロジェクトではこの目標達成に向けて、種々な観測条件下において取得されたデータに対して、雲・エアロゾル・地表面高度などの誤差要因を補正し、高精度で二酸化炭素・メタンのカラム濃度を導出することを目的に、衛星観測データの定常処理アルゴリズムを開発する。衛星打ち上げ前には、数値シミュレーションに基づいてデータ処理アルゴリズムを開発し、航空機や地上で取得する擬似データや直接観測データによりアルゴリズムの精度を評価し改良する。また、衛星打ち上げ後は、データ処理の結果(データ質)を直接測定・遠隔計測データを用いて評価・検証し、データ処理アルゴリズムの更なる改良を行う。また、この衛星観測データと地上での各種の直接測定データとを利用して、全球の炭素収支推定分布の時空間分解能と推定精度を向上することを目的にインバースモデルを開発し、データ解析を行う。

19年度は以下により、研究を実施した。

1) 衛星観測データの処理アルゴリズム開発・改良研究

 短波長赤外波長域での測定に関して、巻雲やエアロゾルの存在する様々な大気条件下での取得データに対応するデータ処理手法を開発し、それらにより導出される二酸化炭素カラム濃度値の誤差評価を行う。また、偏光データの利用手法を確立する。

2) 地上観測・航空機等観測実験による温室効果ガス導出手法の実証的研究

18年度に実施した実験データの解析を通して、データ処理手法の妥当性・改良すべき点などを確認し、データ処理手法の検証及び衛星打ち上げ後のデータプロダクトの検証に必要な実証手段の検討と準備を進める。

3) 全球炭素収支推定モデルの開発・利用研究

大気輸送計算によって地上測定データ及び関連データベースから二酸化炭素の空間分布を求めるフォワード計算手法を改良し、その時間・空間分解能を精緻化する。更に、このフォワード計算結果と衛星データを利用して全球の炭素収支分布を推定するインバースモデル解析手法のシステム化を行う。

(3)中核研究プロジェクト3(気候・影響・土地利用モデルの統合による地球温暖化リスクの評価)

 効果的な温暖化対策を策定するためには、近未来および長期の将来に亘って人間社会および自然生態系が被る温暖化のリスクを高い信頼性で評価することが必要である。そこで、本プロジェクトは、近未来については、将来30年程度に生起すると予測される極端現象の頻度・強度の変化を含めた気候変化リスク・炭素循環変化リスクを詳細に評価し、適応策ならびに森林吸収源対策の検討や温暖化対策の動機付けに資することを目的とする。また、長期については、安定化シナリオを含む複数のシナリオに沿った将来100年程度もしくはより長期の気候変化リスク・炭素循環変化リスクを評価し、気候安定化目標ならびにその達成のための排出削減経路の検討に資することを目的とする。地球温暖化研究プログラムにおける位置付けとしては、炭素循環観測研究から得られる最新の知見を取り込みつつ、主として自然系の将来予測情報を対策評価研究に提供する。

この目的を達成するため、本プロジェクトでは、極端現象の変化を含む将来の気候変化とその人間社会および自然生態系への影響を高い信頼性で予測できる気候モデル、影響モデル、および陸域生態・土地利用モデルの開発と統合利用を行い、炭素循環変動に関する最新の研究知見も取り入れた上で、多様な排出シナリオ下での全球を対象とした温暖化リスクを、不確実性を含めて定量的に評価する。

19年度は以下により、研究を実施した。

環境省地球環境研究推進費S-5「地球温暖化に係る政策支援と普及啓発のための気候変動シナリオに関する総合的研究」が開始され、その4つのテーマのうち2つで、本中核研究プロジェクトが主軸となることを受け、国内の他の研究機関と密接に協力して研究を推進する体制を確立する。また、文部科学省「21世紀気候変動予測革新プログラム」も同時に開始され、本中核研究プロジェクトにおける気候モデル研究の一部はそこに位置づけられるため、主にこれらの研究課題に沿う形で以下の研究を進める。

1) 気候感度の確率的推定を用いた簡便な確率的気候変動シナリオの構築および効果的な影響評価手法の開発を行う。

2) 社会経済活動の空間分布情報の解析および現状における排出量の空間分布推定を行う。

3) 気候モデルの改良および不確実性評価手法開発を行うとともに、地球システム統合モデルによる実験の準備を行う。

4) 気候/水資源・農業影響/土地利用変化のモデルの統合利用作業を推進する。

(4)中核研究プロジェクト4 (脱温暖化社会の実現に向けたビジョンの構築と対策の統合評価)

地球温暖化の防止を目的として、空間的(日本・アジア・世界)、時間的(短期及び長期)、社会的(技術・経済・制度)側面から、中長期的な排出削減目標達成のための対策の同定とその実現可能性を評価するビジョン・シナリオの作成、国際交渉過程や国際制度に関する国際政策分析、および温暖化対策の費用・効果の定量的評価を行い、温暖化対策を統合的に評価する。既に温暖化影響が多くの場所で現れていることから、温暖化対策の実施に向けて京都議定書以降の枠組について国際的に合意し、世界各国と共同して対策を実施することは必須の課題である。本プロジェクトでは、広範囲に及ぶ温暖化技術の評価や対策実施に向けた合意形成のための方法論を確立すること、実現性・実効性・説得性のある環境政策シナリオ作成のための研究手法を確立することを目指している。

平成19年度は以下により、研究を実施した。

1) 脱温暖化(低炭素社会)ビジョン・シナリオ作成研究

 2050年の日本のCO2排出量を1990年に比べて70%削減するような低炭素社会を実現する戦略を具体的に示すため、複数の対策と政策を組み合わせた約20の施策パッケージを選定し、それぞれの施策パッケージに対して、目指すべき姿、目指すべき社会像を実現するための障害と施策、それらを組み合わせた実現戦略を叙述的、また可能な限り定量的に記述する。アジア主要国、ブラジル、南アフリカから若手研究者を招聘して、日本低炭素社会シナリオの構築に用いたモデルを供与し、彼ら自身でデータを入力し、シナリオを構築出来るよう指導し、人材育成を行う。また、低炭素社会構築に関する第2回、第3回の日英国際ワークショップをロンドン及び東京にて開催し、成果をまとめ政策提言を行う。

2) 気候変動に関する国際政策分析

これまでの成果をふまえて、国内の専門家・産業関係者・環境保護団体関係者を招致したワークショップを開催し、次期枠組みに関するグループワークを実施し、次期枠組みについて検討する。また、その成果をふまえて、次期枠組みに関する考え方のディスカッションペーパーを作成する。さらに、アジア太平洋地域の専門家を招致した次期枠組みに関するワークショップを北京で開催し、アジア太平洋地域として望ましいと考えられる次期枠組みについて検討し、検討結果をカントリーペーパーとしてとりまとめ、COP13にて配布する。これらの成果は、今後の国内の多様な議論の場において情報をインプットする形で活用する。

3) 気候変動政策の定量的分析

アジア主要国を対象として各国のニーズにあった分析を強化するためにモデルを改良し、技術リストを見直すとともに、エネルギー改善目標や将来の削減目標に対応した経済影響や実現可能性を分析する。世界エンドユースモデルでは、二酸化炭素の限界削減費用を21地域別に定量化するとともに、各地域での削減ポテンシャルを推計する。また、世界エンドユースモデルとのリンクが可能なように世界経済モデルを改良する。IPCC第5次評価報告書に向けた新シナリオにおいてアジア途上国の視点から世界シナリオを提供することを目的として、世界経済モデルに関するトレーニング・ワークショップを開催、世界の温暖化対策シナリオを作成するための人材育成を行う。

[関連研究プロジェクトの目的と19年度の実施概要]

(1)過去の気候変化シグナルの検出とその要因推定

近年の温暖化傾向が人為起源の気候変動要因に起因することの、より確度の高い情報を提供することを目的として、自然起源の気候変動要因に起因する気候変化の不確実性の幅を定量的に評価するとともに、観測された長期気候変化の原因を推定する。

19年度は、人為起源の温室効果ガスの増加によりもたらされた20世紀の昇温量推定における、エアロゾルの取り扱いの違いに起因する不確実性について調査を行った。また、気候感度の異なる気候モデルによるシミュレーション結果の比較を行った。

(2)高山植生による温暖化影響検出のモニタリングに関する研究

IPCC第3次報告書で行われた地球温暖化影響検出手順を参照し、都市化の影響が比較的少ない我が国の高山植生を指標として、温暖化影響検出のモニタリングを行うことを目的としている。

19年度は、18年度に求めた温暖化指標と気象要因との関係および既存の気象データから、キタダケソウ(北岳)とヒダカソウ(アポイ岳)、クロユリ(白山)などの開花時期の長期変動を推定した。また、指標として選出した千蛇ケ池雪渓の越年規模を昨年10月に測定した。また、我が国高山帯の南限域でハイマツが生育していた場所で植生調査を行った。さらに、衛星画像を活用して高山帯での消雪時期を把握するため、画像を構成するピクセル毎に、積雪の比率を推定する方法を確立した。

(3)京都議定書吸収源としての森林機能評価に関する研究

炭素吸収量を生態学アプローチで算定するモデルを開発することを目的とし、生態モデル、林業モデルの精緻化を行い、両者を結合することで吸収源活動の評価に利用できる吸収量算定モデルの高度化を実施した。 19年度は、愛媛県での、人工林の森林生態・林業情報を収集して、生態モデルによる吸収量算定結果をインベントリデータによる推定値と比較検証した。また森林管理に伴うバイオマス利用ポテンシャルの評価を実施した。

(4)太平洋小島嶼国に対する温暖化の影響評価

環境変動に対する脆弱性が極めて高いと考えられる太平洋の島嶼国を対象として、マッピング及び地形形成維持過程に基づいて、現在及び将来の環境変動と経済システムの変化による応答を予測し、持続可能な維持のための方策を提案する。

19年度は、マーシャル諸島共和国とツバル共和国を対象とし、地形図や土地利用図、ハザードマップなどを作成して提供した。全球の島嶼を対象とした解析により、州島の形成維持に地域的な要因が大きな影響を与えていることを示し、現地での適切な管理計画の重要性を示すとともに、砂生産に関する将来予測を行い、保全区域の提案を行った。

(5)温暖化に対するサンゴ礁の変化の検出とモニタリング

サンゴ礁の衰退を起こす地理的要因を明らかにするため、現地観測データや航空機、衛星センサー等リモートセンシングデータを用いた、サンゴ礁の変化の監視のためのアルゴリズム開発を行い、広域かつ継続的なサンゴ礁のモニタリングの実施に資する。

19年度は、夏に沖縄で起こった白化現象に関するデータを収集し、衛星データによる白化検出を検討するとともに、今後のサンゴ分布図作成に関して現地調査による検証体制を整え、市民参加型の広域での現地データ収集方法に関する検討を行った。

(6)温暖化の危険な水準と安定化経路の解明

地球温暖化を防止するために、温室効果ガスをどの程度に安定化させるべきか、いまだ確固たる知見は得られておらず、安定化濃度と影響からみた危険な水準の関係について科学的に明らかにすることが、緊急課題となっている。本プロジェクトは、濃度安定化等の温暖化抑制目標とそれを実現するための経済効率的な排出経路、および同目標下での影響・リスクを総合的に解析・評価するための統合評価モデルを開発することを目的とする。

19年度は、影響関数(世界・日本)を開発・改良・実装し、全球・日本を対象として各種の温暖化抑制目標の下での影響評価を実施可能な統合モデルを試作した。

(7)アジア太平洋地域における戦略的データベースを用いた応用シナリオ開発

アジア太平洋地域における環境負荷・資源の現状を包括的に把握し、将来の変化をシナリオを用いて分析し、環境悪化を抑えるための対策として環境分野へのイノベーションの導入とその実現のための種々の方策について、経済面も考慮して評価することを目的とする。

19年度は、イノベーション技術導入が国連のミレニアム開発目標である貧困や教育レベル改善に与える影響について分析した。また、戦略的データベースのインタフェースを改良して、インドの民生部門でのバイオマスストーブ、太陽光発電、CFL照明などの導入による二酸化炭素削減効果と室内大気汚染の改善効果や、運輸部門を対象として、電気自動車、バイオ燃料、交通信号の効果について推計した。

1.2.4 GOSAT定常処理運用事業(その他の活動)の目的と19年度の実施概要

温室効果ガス観測技術衛星(GOSAT、平成20年度に打ち上げ予定)の観測データを定常処理(受信、処理、再処理、保存、処理結果の検証、提供)することを目的に、定常処理運用システムを開発・整備し、運用する。これは環境省・国立環境研究所・宇宙航空研究開発機構の三者により推進されているGOSATプロジェクトにおける国立環境研究所の主要な役割分担の一つである。

19年度は、定常処理運用システムの詳細設計を完了し、システムの開発(プログラミング)、サブシステム単体試験までを行った。また、定常処理に利用する計算機システムの二次導入を行った。これまでに導入した計算機システムの管理を行った。併行して、GOSATデータの入手元である宇宙航空研究開発機構(JAXA)とのインターフェース調整と試験を実施し、インターフェース文書にまとめた。

研究予算

[中核研究プロジェクト・関連研究プロジェクト]

(実績額、単位:百万円)
  平成18年度 平成19年度 平成20年度 平成21年度 平成22年度 累計
運営交付金 231 205        
受託費            
地球環境研究総合推進費 421 267        
地球環境保全試験研究費
(一括計上)
155 161        
文部科学省 68 47        
民間 1 0        
環境省請負費 14 22        
文科省科研費 10 9        
総 額 900 711        
(「その他の活動(知的研究基盤の整備のうち温暖化関連事業)」に係る予算を除く)

[その他の活動のうちGOSAT事業]

(実績額、単位:百万円)
  平成18年度 平成19年度 平成20年度 平成21年度 平成22年度 累計
運営交付金 601 821        
石油特別会計 83 179        
環境省請負費 36 34        
総 額 720 1034